UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO GUIA TÉCNICO. Jorge Augusto Pereira Ceratti Liedi Bariani Bernucci Jorge Barbosa Soares

Transcrição

1 GUIA TÉCNICO UTILIZAÇÃO DE CERATTI, BERNUCCI & SOARES LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO Jorge Augusto Pereira Ceratti Liedi Bariani Bernucci Jorge Barbosa Soares

2 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO Jorge Augusto Pereira Ceratti Liedi Bariani Bernucci Jorge Barbosa Soares 1 a Edição Rio de Janeiro 2015

3 APOIO ABEDA Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos Copyright 2015 Jorge Augusto Pereira Ceratti, Liedi Bariani Bernucci e Jorge Barbosa Soares PROJETO GRÁFICO E DIAGRAMAÇÃO Trama Criações de Arte REVISÃO DE TEXTO Mariflor Rocha IMPRESSÃO GRUPO SMART PRINTER Utilização de ligantes asfálticos em serviços de pavimentação / Jorge Augusto Pereira Ceratti... [et al.]. Rio de Janeiro : ABEDA, f. : il. Inclui Bibliografias. Apoio ABEDA 1. Asfalto. 2. Ligante 3. Pavimentação. 4. Revestimento asfáltico. 4. Mistura. I. Ceratti, Jorge Augusto Pereira. II. Bernucci, Liedi Bariani. III. Soares, Jorge Barbosa.

4 GUIA TÉCNICO UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO Jorge Augusto Pereira Ceratti Liedi Bariani Bernucci Jorge Barbosa Soares

5 JORGE AUGUSTO PEREIRA CERATTI Engenheiro civil pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (1976). Possui mestrado em Engenharia Civil pela mesma Universidade (1979). Concluiu o doutorado em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Rio de Janeiro em Atualmente é professor titular da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, professor do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, coordenador do Laboratório de Pavimentação da Escola de Engenharia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, consultor ad hoc do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico, membro da Comissão de Asfalto do Instituto Brasileiro de Petróleo, Gás e Biocombustíveis e conselheiro ad hoc da Revista Pavimentação da Associação Brasileira de Pavimentação. Publicou mais de 200 trabalhos, formou alunos de graduação, de mestrado e de doutorado, foi coordenador da Comissão de Asfalto do IBP - Instituto Brasileiro de Petróleo, Gás e Biocombustível em 2010, coordena projetos de pesquisa financiados por órgãos de fomento, agências e por empresas públicas e privadas. Atua como consultor na área de Engenharia Civil, com ênfase em pavimentos. Veronica Castelo Branco LIEDI BARIANI BERNUCCI Graduada em Engenharia Civil pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (1981), possui mestrado em Engenharia Geotécnica pela Universidade de São Paulo (1987), tendo feito pesquisa para seu mestrado no Institut Fuer Grundbau und Bodenmechanik - Eidgenoessische Technische Hochschule Zürich, ETHZ, Suíça, onde permaneceu de 1984 a Retornou à mesma Instituição suíça para seu doutorado sanduíche com bolsa da Fapesp ( ) e finalizou seu doutorado em Engenharia de Transportes pela Universidade de São Paulo (1995). Realizou sua livre-docência em 2001 e tornou-se em 2006 professora titular da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, da qual é docente desde Foi chefe do Departamento de Engenharia de Transportes da Escola Politécnica da USP por 7 anos no total, cargo que ocupou até março de É atualmente vice-diretora da Escola Politécnica ( ). Atua na área de infraestrutura de transportes: vias urbanas, rodovias, aeroportos e ferrovias. Formou alunos de graduação, de mestrado e de doutorado; supervisionou

6 pós-doutorados; é autora do livro Pavimentação asfáltica: formação básica para engenheiros, juntamente com Laura M.G. Motta, Jorge A. P. Ceratti e Jorge B. Soares; publicou cerca de 200 trabalhos; foi editora da Transportes, de 1999 a 2003; coordena projetos de pesquisa financiados por órgãos de fomento, agências e por empresas públicas e privadas; foi coordenadora da Comissão de Asfalto do IBP - Instituto Brasileiro de Petróleo, Gás e Biocombustível em 2007, coordenou e colaborou com alguns eventos nacionais e internacionais na área de pavimentos. Participa de diversas associações e grupos de trabalhos de normalização e estudos. JORGE BARBOSA SOARES Engenheiro civil pela Universidade Federal do Ceará (1991). MSc. (1994) e Ph.D. (1997) em Engenharia Civil pela Texas A&M University. Hoje é professor titular da UFC e diretor de Pesquisa do Centro de Tecnologia da UFC. Foi chefe do Departamento de Engenharia de Transportes da UFC entre 2011 e Coordena o Laboratório de Mecânica dos Pavimentos da UFC e a Rede Asfalto N/NE, uma iniciativa que envolve 10 universidades em 10 estados. Já atuou como consultor em diversos projetos rodoviários, e coordenou vários projetos de pesquisa e formação de recursos humanos junto à Funcap, Finep, Capes, CNPq e ANP. Presidiu a organização de importantes eventos nacionais e internacionais na área (Anpet, Sinappre, ABPv, Isap, IBP). Coordenou a Comissão de Asfalto do IBP/ABNT em 2013, sendo seu integrante desde É editor associado da revista Transportes da Anpet, entidade da qual foi diretor entre 2008 e 2014, membro do Corpo Editorial do Road Materials and Pavement Design Journal, e revisor das principais revistas internacionais da área de pavimentação. Entre os prêmios recebidos estão quatro vezes o Prêmio Petrobras de Tecnologia, IBP, CNT, ABPv, Mário Kabalen Reston. Já formou 33 alunos de pós-graduação (mestrado e doutorado), orientou sete pósdoutorandos, e possui diversas publicações nos principais periódicos e congressos técnico/científicos nacionais e internacionais na área de pavimentação.

7 APRESENTAÇÃO Caro leitor, O asfalto é sinônimo de progresso e representa o desenvolvimento socioeconômico de um país. Encurta distâncias, movimenta a cadeia produtiva nacional, facilita o escoamento da produção do pequeno, médio e grande produtor, seja na pecuária, agricultura, indústria de bens e serviços, entre outros. Além disso, ele democratiza e viabiliza o acesso de qualquer cidadão aos serviços de saúde, educação, lazer e transporte com muito mais dinamismo, conforto e rapidez, promovendo uma melhor qualidade de vida. E, justamente por entender a importância desse nobre derivado do petróleo e o impacto que ele tem na sociedade como um todo, é que a Abeda Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos, cumprindo o seu papel social, está entregando à comunidade científica, acadêmica e técnica, o Guia Técnico de Utilização de Ligantes Asfálticos em Serviços de Pavimentação, cujo intuito é nortear os agentes atuantes da área de engenharia rodoviária (técnicos, projetistas, alunos e professores) na aplicação de ligantes asfálticos, apresentando soluções tecnológicas específicas, indicando o uso, o processo de produção e execução em serviços de pavimentação rodoviária no Brasil. O Guia Técnico está dividido em três grandes etapas: Tipos de Ligantes e Revestimentos Asfálticos; Seleção de Camadas Asfálticas para Obras de Pavimentação; e Construção e Controle Tecnológico. Ele foi preparado criteriosamente por uma equipe de profissionais com larga experiência no ramo, liderada pelo professor doutor da Universidade Federal do Rio Grande do Sul Jorge Augusto Pereira Ceratti, pela professora doutora da Universidade de São Paulo Liedi Bariani Bernucci, e pelo professor doutor da Universidade Federal do Ceará Jorge Barbosa Soares. Entre tantas outras

8 publicações, estes autores também são responsáveis pelo livro Pavimentação Asfáltica: Formação Básica para Engenheiros. Além deste Guia Técnico, que contribuirá fortemente para o acervo bibliográfico da área, você receberá um anexo com encarte contendo as mais variadas especificações dos produtos, cujas tabelas serão atualizadas e disponibilizadas para o mercado, com o apoio da Abeda, sempre que for necessário. Desejamos que você se debruce sobre este trabalho e faça dele seu manual de consultas técnicas para elaboração de projetos, pesquisas, orçamentos e nas escolhas das mais diversas aplicações práticas de ligantes e misturas asfálticas, apropriados a diferentes volumes de tráfego. Certamente embasarão o trabalho diário daqueles que lidam com a malha rodoviária em seus diversos segmentos. José Alberto Piñón Gonzalez Presidente da Abeda Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos

9 PREFÁCIO A ideia do presente livro, pensado como uma espécie de guia prático para o uso de ligantes asfálticos convencionais e modificados em pavimentos, foi de complementar o capítulo de ligantes do livro Pavimentação Asfáltica formação básica para Engenheiros que também conta com a participação dos autores, além de outras publicações existentes no país. No prefácio daquele livro antecipávamos que o mesmo seria uma via que poderia estimular novas vias, da mesma forma que uma estrada possibilita a construção de outras tantas. Entre as possibilidades de novos textos de referência, entendemos que o dimensionamento de pavimentos asfálticos é essencial. Este tema tem progredido sobremaneira no Brasil em tempos recentes, valendo citar o desenvolvimento em curso do novo método de dimensionamento que será lançado nos próximos anos, numa parceria entre Petrobras, universidades e DNIT, e da qual os autores participam. Apesar da necessidade da atualização do método nacional de dimensionamento de modo a possibilitar a consideração de tecnologias modernas, o Brasil já usa há anos asfaltos com aditivos e misturas asfálticas especiais cujos benefícios devem ser levados em consideração num projeto de pavimentos. Observa-se no país, contudo, uma carência de material técnico contendo a experiência local e com instruções sobre a aplicação apropriada das diferentes alternativas de ligantes e misturas asfálticas para soluções tecnológicas específicas. Julgou-se então oportuno o desenvolvimento de um material bibliográfico prático sobre a utilização dos ligantes asfálticos em serviços de pavimentação, considerando aspectos relativos ao tráfego, clima e estrutura do pavimento, visando sempre ao melhor desempenho do revestimento. Embora este livro possa perfeitamente ser usado como suporte adicional a estudantes e docentes de disciplinas de infraestrutura de transportes, os autores

10 buscaram atender a uma demanda de engenheiros e técnicos da área de pavimentação no que diz respeito a sugerir a definição daquelas situações mais apropriadas para utilizar a gama de ligantes asfálticos hoje disponíveis e associados a tecnologias de uso já consagrado. A experiência anterior de cooperação em projetos de pesquisa, orientações de alunos e na produção de um livro didático ajudou os autores em mais esta construção conjunta. Partiu-se de referências existentes e delimitou-se o trabalho, focando-se no uso de ligantes e misturas asfálticas. Competências e distribuição dos assuntos foram devidamente dosadas entre os três autores. Registramos os nossos agradecimentos a alguns colegas por seus valiosos comentários e sugestões: profa. dra. Laura Maria Goretti da Motta (Coppe/UFRJ), eng. Alfredo Monteiro de Castro Neto (Dersa) e profa. dra. Verônica Teixeira Franco Castelo Branco (UFC). Agradecimentos também são devidos aos nossos alunos, colegas de trabalho e colegas da Comissão de Asfaltos do IBP (Instituto Brasileiro de Petróleo, Gás e Biocombustível) com os quais os nossos textos acabam se misturando na busca por contribuir para os melhores caminhos necessários à formação profissional. Como nas vias reais, espera-se que este texto seja complementado à medida que surjam novos desenvolvimentos e que se atualizem as normas técnicas nacionais, estimulando-se o surgimento de outros textos, na contínua melhoria e ampliação do conhecimento da pavimentação. Agradecemos o inestimável apoio da Abeda Associação Brasileira dos Distribuidores de Asfaltos, que nos convidou para este novo desafio. Nossos mais cordiais agradecimentos aos técnicos da Abeda, eng. Rafael Marçal Martins de Reis, eng. Luiz Henrique Teixeira e eng. Wander Omena que colaboraram de forma preciosa para que chegássemos ao cabo desta missão. Desejamos uma boa leitura a todos os interessados e que tenhamos contribuído para a melhoria da pavimentação nacional. Os autores

11 SUMÁRIO 1 TIPOS DE LIGANTES ASFÁLTICOS E REVESTIMENTOS ASFÁLTICOS CLASSIFICAÇÃO BRASILEIRA DE ASFALTOS, PRODUTOS ASFÁLTICOS MODIFICADOS, ASFALTOS DILUÍDOS E EMULSÕES ASFALTO MODIFICADO POR POLÍMERO ASFALTO BORRACHA ASFALTO DE BAIXA PENETRAÇÃO CAP TLA ASFALTOS DILUÍDOS DE PETRÓLEO EMULSÕES ASFÁLTICAS REVESTIMENTOS ASFÁLTICOS USINADOS A QUENTE, MORNOS, A FRIO, RECICLADOS MISTURAS ASFÁLTICAS USINADAS A QUENTE MISTURAS ASFÁLTICAS MORNAS MISTURAS ASFÁLTICAS USINADAS A FRIO MISTURAS ASFÁLTICAS RECICLADAS TRATAMENTOS SUPERFICIAIS LAMA ASFÁLTICA MICRORREVESTIMENTO ASFÁLTICO A FRIO MRAF TRATAMENTO SUPERFICIAL POR PENETRAÇÃO OUTROS TIPOS DE TRATAMENTOS SUPERFICIAIS 38 2 SELEÇÃO DE CAMADAS ASFÁLTICAS PARA OBRAS DE PAVIMENTAÇÃO CONDICIONANTES PARA UM PROJETO DE PAVIMENTO TRÁFEGO E PERÍODO DE PROJETO GEOMETRIA DA VIA E CONDICIONANTES DO RELEVO CONDICIONANTES CLIMÁTICOS E DISPOSITIVOS DE DRENAGEM MATERIAIS MATERIAIS PARA CAMADAS ASFÁLTICAS 49 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 11

12 2.1.6 TECNOLOGIAS OU FACILIDADES INSTALADAS E DISPONÍVEIS NA REGIÃO SELEÇÃO DE MISTURAS ASFÁLTICAS PARA REVESTIMENTOS E BASES DE PAVIMENTOS SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS ESPECIAIS PARA ADERÊNCIA PNEU-PAVIMENTO EM PISTA MOLHADA SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS PARA REDUÇÃO DE RUÍDO AO ROLAMENTO PNEU-PAVIMENTO SELEÇÃO DE MISTURAS ASFÁLTICAS PARA OBRAS DE RESTAURAÇÃO E DE REABILITAÇÃO LEVANTAMENTOS E AVALIAÇÕES SOLUÇÕES DE REFORÇOS ESTRUTURAIS E DE RESTABELECIMENTO FUNCIONAL 65 3 CONSTRUÇÃO E CONTROLE TECNOLÓGICO DOSAGEM DE MISTURAS ASFÁLTICAS MISTURAS ASFÁLTICAS RECICLADAS MICRORREVESTIMENTO ASFÁLTICO A FRIO DOSAGEM DE REVESTIMENTOS POR PENETRAÇÃO RESUMO DE ENSAIOS INDICADOS PARA MISTURAS ASFÁLTICAS E TRATAMENTOS ASFÁLTICOS PRODUÇÃO E EXECUÇÃO TIPOS DE USINAS ASFÁLTICAS CONSIDERAÇÕES ADICIONAIS SOBRE A PRODUÇÃO DE MISTURAS ASFÁLTICAS FATORES QUE INFLUEM NA EXECUÇÃO CONTROLE TECNOLÓGICO MISTURAS ASFÁLTICAS A QUENTE MICRORREVESTIMENTO ASFÁLTICO A FRIO 134 BIBLIOGRAFIA CONSULTADA UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

13 1 TIPOS DE LIGANTES ASFÁLTICOS E REVESTIMENTOS ASFÁLTICOS 1.1 CLASSIFICAÇÃO BRASILEIRA DE ASFALTOS, PRODUTOS ASFÁLTICOS MODIFICADOS, ASFALTOS DILUÍDOS E EMULSÕES A Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP) é o órgão responsável por classificar, fiscalizar e garantir a qualidade dos asfaltos brasileiros. A resolução da ANP descreve especificações, condições de armazenamento e preservação do cimento asfáltico de petróleo (CAP) e a qualidade do mesmo. Cita ainda as normas que regem os métodos de análise desse material. A Tabela A1 (ver Anexo) apresenta a especificação para CAP convencional. A escolha dos materiais a serem empregados na camada de revestimento asfáltico de um pavimento deve ser feita de forma racional, considerando as condicionantes de tráfego, clima e estrutura do pavimento, visando à otimização de propriedades relacionadas ao seu desempenho. Para obter melhores propriedades do CAP usualmente adiciona-se certos agentes modificadores que possam conferir melhor desempenho. Quando a um CAP é adicionado um aditivo diz-se que o mesmo é um asfalto modificado. As principais modificações são descritas a seguir. UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 13

14 1.1.1 Asfalto modificado por polímero Asfalto modificado por polímero é um material composto por CAP e um ou mais polímeros, geralmente em teores de 3 a 8% (massa/massa, ou seja, em relação à massa do CAP). Os asfaltos modificados por polímeros têm sido uma opção para minimizar os tipos mais frequentes de falha dos pavimentos, quais sejam, deformações permanentes (afundamento de trilha de roda) e trincamento por fadiga ou por efeito de baixa temperatura ambiente. O uso de modificadores para melhorar as propriedades dos ligantes tem aumentado em todo o mundo e está hoje consagrado no Brasil. Os principais tipos de modificadores são os polímeros: copolímeros de estireno butadieno estireno (SBS), estireno (etileno-co- -butileno) estireno (SEBS), etilenovinilacetato (EVA) e etilenoglicidilacrilato (Elvaloy ). As propriedades de asfaltos modificados por polímeros dependem das características e da concentração dos polímeros utilizados bem como da natureza da constituição química do CAP. Estes materiais são obtidos a partir da incorporação de um ou mais polímeros ao CAP, podendo ou não haver reações químicas entre as partes. As interações podem ocorrer com as porções maltênicas, asfaltênicas ou até mesmo com os heteroátomos que constituem o ligante. Estas interações alteram as propriedades reológicas do material melhorando a resistência ao intemperismo, às deformações permanentes e ao trincamento. O polímero SBS é um dos principais modificadores do CAP e a sua estrutura química favorece a adesividade ao agregado e a elasticidade do CAP modificado. A melhoria das propriedades do CAP também inclui aumento da resistência ao envelhecimento e à oxidação para este material. O teor de estireno presente no SBS é de 20 a 30% (m/m), normalmente. SBS com percentuais maiores do que 30% de estireno pode oferecer baixa compatibilidade com o ligante, com subsequentes problemas relacionados à dispersão e à instabilidade no armazenamento. A mistura do CAP com o SBS deve ser feita a temperatura em torno de 180 C e alto cisalhamento. É importante ressaltar que deve haver uma compatibilidade adequada entre o CAP com polímero de SBS para a produção do asfalto modificado. A Tabela A2 (ver Anexo) apresenta as especificações para CAPs modificados por polímeros do tipo elastômero, como é o caso do SBS (segundo resolução da ANP). Um elastômero é um material macromolecular que recupera rapidamente a sua forma e dimensões iniciais, após cessar a solicitação. Os CAPs modificados por polímeros elastoméricos (E) são classificados, segundo o ponto de amolecimento e a recuperação elástica a 25ºC. Atualmente são especificadas três classes de ligantes elastoméricos: 55/75-E, 60/85-E e 65/90-E, cujo primeiro algarismo da classe corresponde ao ponto de amolecimento mínimo ( C) e o segundo à recuperação elástica mínima (%). Para ilustração, na classe 55/75-E tem-se que o ponto de amolecimento é de no mínimo 55 C e a recuperação elástica de no mínimo 75%. A referida resolução de número 32 não especifica qual elastômero deve ser usado para a síntese do CAP modificado nem a concentração do mesmo em relação ao CAP, embora para atingir cada classe seja necessário teores diferentes de polímero. 14 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

15 1.1.2 Asfalto borracha A borracha foi um dos primeiros polímeros adicionados ao CAP. As características adquiridas pelo CAP modificado com borracha dependem do tipo de borracha usada, da proporção da mesma adicionada ao CAP, do tamanho das partículas de borracha adicionadas, do tempo de mistura, da composição do CAP e da temperatura da mistura reacional. O asfalto borracha é regulamentado pela ANP que estabelece as especificações do asfalto borracha distribuído para consumo em todo o território nacional e refere-se ao produto acabado, a partir das instalações dos produtores, importadores e distribuidores de asfaltos devidamente autorizados pela ANP, e devem apresentar as características expressas na Tabela A3 (ver Anexo). Esta tabela apresenta características/limites para duas classes de CAPs modificados por borracha moída de pneus, classificados segundo seus valores de viscosidade Brookfield obtida a 175 C Asfalto de baixa penetração Diante do volume de tráfego e das cargas por eixo crescentes, são necessários revestimentos asfálticos e/ou camadas de bases mais resistentes. Há disponível no mercado brasileiro atualmente ligantes asfálticos de baixa penetração (elevada dureza), utilizados em camadas asfálticas de módulo elevado (EME), contribuindo para estruturas de pavimentos de elevada rigidez. O emprego desta técnica (pavimentos perpétuos) é difundida na França e nos Estados Unidos, sendo indicada para rodovias de tráfego muito pesado. A definição de tráfego muito pesado encontra-se na Tabela 2.1. Os asfaltos duros são empregados em camadas intermediárias de revestimentos ou em bases asfálticas, tanto na construção de pavimentos novos quanto em reabilitações de pavimentos existentes. Os ligantes asfálticos indicados são os asfaltos duros, com penetração inferior a 30dmm (décimos de milímetro), em geral entre 10dmm e 25dmm, a 25 C, entre outras características. A proposta de especificação IBP/ABNT dos asfaltos de baixa penetração para a execução de camadas asfálticas de módulo elevado (EME) é apresentada na Tabela A CAP TLA O CAP TLA (Trinidad Lake Asphalt) é um asfalto natural com presença de alguns materiais como cinzas e areia, retirado do lago existente em Trinidad (República de Trinidad e Tobago), que é peletizado em planta industrial e comercializado como um modificador de ligantes asfálticos. Este asfalto natural pode ser adicionado aos asfaltos convencionais, modificando suas propriedades reológicas. É adequado para concretos asfálticos usados em revestimentos de vias de moderado e alto tráfego (M a A ver Tabela 2.1). O CAP convencional modificado com TLA (em teores de 20 a 30% em massa) apresenta as seguintes características: reduzida suscetibilidade térmica, isto é, menos sensível a variações de temperatura; boa resistência à ação de solvente (diesel) oriundo de derrames fortuitos de veículos; elevada resistência à deformação permanente quando utilizado em revestimentos até a temperatura de 70 C, uma vez que este UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 15

16 atinge o PG 70 na classificação Superpave; dosagem, usinagem e compactação similar aquelas utilizadas quando do uso de um asfalto convencional. A Tabela A5 apresenta uma proposta de especificação Asfaltos diluídos de petróleo Os asfaltos diluídos de petróleo (ADPs) são produzidos a partir da diluição do CAP com solventes como querosene, nafta ou gasolina. A finalidade é reduzir a viscosidade e a temperatura de aplicação do ligante, sendo usados principalmente na imprimação das camadas de base dos pavimentos. Conhecidos como cutbacks, uma vez aplicados liberam o solvente para o ambiente recuperando a viscosidade original do CAP residual. Esses produtos são empregados na pavimentação como imprimação de bases (não tratadas com cimento). Para redução dos problemas ambientais, devido à liberação dos solventes decorrente do processo de cura da imprimação, gradativamente os ADPs estão sendo substituídos por emulsões asfálticas especiais em serviços de imprimação. A ANP apresenta as especificações limites para os ADPs com CR (CR-70 e CR-250) e CM (CM-30 e CM-70), Tabelas A6 e A7 (ver Anexo), respectivamente Emulsões asfálticas Emulsão é uma dispersão na qual as fases são fluidos imiscíveis ou parcialmente miscíveis. Há uma fase finamente dividida (dispersa ou interna) em outra fase (contínua ou externa), na presença de um surfactante (agente emulsificante). No caso das emulsões asfálticas (EAPs), estas tratam-se de dispersões coloidais de uma fase asfáltica (50 a 70% de CAP) em fase aquosa, além de um agente emulsificante e aditivos como estabilizantes, melhoradores de adesividade e controladores de ruptura. Emulsões modificadas incluem polímero. Entre as vantagens das emulsões, modificadas ou não, está a redução da viscosidade do CAP possibilitando a sua utilização em temperaturas bem menores, reduzindo a liberação dos voláteis e os custos com energia. Os emulsificantes são estruturas orgânicas que apresentam uma parte polar que apresenta afinidade com os hidrocarbonetos do CAP e uma parte apolar com afinidade com as moléculas de água. O uso de emulsificante em suspensões asfálticas tem a finalidade de dar estabilidade à EAP, de diminuir a tensão superficial e de revestir os glóbulos de asfalto com uma película protetora, mantendo-os dispersos na EAP. A quantidade de emulsificante usada na composição da EAP, em geral, não ultrapassa 2,5% em massa de emulsão asfáltica. Os emulsificantes são classificados em iônicos e não iônicos, conforme a apresentação ou não de carga quando solubilizados na fase aquosa, respectivamente. Os emulsificantes iônicos podem ser anfóteros, catiônicos ou aniônicos, de acordo com o domínio de cargas positivas ou negativas em sua constituição. A coalescência dos glóbulos de asfalto ocorre quando há uma desestabilização do emulsificante fazendo com que as gotas de asfalto se unam. Quando isto ocorre, diz-se que 16 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

17 houve a ruptura ou a quebra da EAP. A ruptura pode ocorrer devido à mudança de ph da emulsão, a mudança no balanço entre as estruturas hidrofóbicas e hidrofílicas do emulsificante, a evaporação da água e a adsorção do tensoativo pelos agregados minerais. A emulsão asfáltica modificada por polímero é uma evolução, sendo os polímeros mais usados nesse tipo de processo o SBR (borracha de butadieno estireno) e o SBS. SBR é um copolímero obtido principalmente pelo processo de polimerização em emulsão, em que as partículas de polímero ficam suspensas no asfalto na forma de látex. Por pertencer à classe dos elastômeros, o SBR resiste bem a temperaturas elevadas e apresenta propriedades elásticas semelhantes às da borracha. Este material apresenta boa compatibilidade com o asfalto. Suas propriedades mecânicas podem ser melhoradas através do processo de vulcanização, através da reação com enxofre ou com peróxidos. Os polímeros SBR e SBS têm efeito significativo sobre os resultados do teste de ductilidade. Os elastômeros podem estar dispersos tanto na fase aquosa da emulsão quanto dissolvidos no ligante asfáltico emulsionado. Após a ruptura da emulsão, o elastômero é completamente misturado ao ligante asfáltico. Os ligantes asfálticos contendo elastômetros apresentam maior retorno elástico, menor envelhecimento, melhor coesão e maior durabilidade. As emulsões asfálticas são classificadas nos seguintes grupos de acordo com o Regulamento Técnico da ANP. RR RM RL EAI LA e LAN LARC RR1C-E Ruptura rápida. Ruptura média. Ruptura lenta. Emulsão asfáltica para imprimação. Emulsões asfálticas de ruptura lenta catiônica e de carga neutra, respectivamente, para serviço de lama asfáltica. A lama asfáltica é uma mistura de agregado mineral, material de enchimento (fíler), emulsão asfáltica e água, usada para reparos superficiais nos pavimentos. Os agregados podem ser areia, agregado miúdo, pó de pedra ou mistura de ambos, desde que suas partículas sejam resistentes e com moderada angularidade, livre de torrões de argila e de substâncias nocivas. O fíler (cimento Portland, cal extinta, pós calcários etc.) deve estar seco e sem grânulo. Emulsão asfáltica catiônica de ruptura controlada para serviço de lama asfáltica. Emulsão asfáltica catiônica de ruptura rápida modificada por polímeros elastoméricos, essa emulsão é especialmente indicada para serviços de pintura de ligação entre as camadas do pavimento. UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 17

18 RR2C-E RM1C-E RC1C-E RL1C-E Emulsão asfáltica catiônica de ruptura rápida modificada por polímeros elastoméricos, essa emulsão é especialmente indicada para os serviços de tratamentos superficiais e macadame betuminoso por penetração. Emulsão asfáltica catiônica de ruptura média modificada por polímeros elastoméricos, essa emulsão destina-se para aplicação em serviços de pré-misturados a frio (PMF). Emulsão asfáltica catiônica de ruptura controlada modificada por polímeros elastoméricos, seu maior campo de aplicação é em microrrevestimento asfáltico a frio. Emulsão asfáltica catiônica de ruptura lenta modificada por polímeros elastoméricos, seu maior campo de aplicação é em pré-misturado a frio (PMF) denso. As Tabelas A8 e A9 (ver Anexo) apresentam, respectivamente, os valores limites para emulsões do tipo catiônica e modificadas por polímero elastomérico. Os números 1 ou 2 indicam viscosidades diferentes (diferentes teores de resíduo seco na emulsão), sendo a do tipo 2 com maior viscosidade. 1.2 REVESTIMENTOS ASFÁLTICOS USINADOS A QUENTE, MORNOS, A FRIO, RECICLADOS Na maioria dos pavimentos brasileiros usa-se como revestimento ou camada de rolamento misturas de agregados minerais e ligantes asfálticos com graduações e características próprias que, de forma adequadamente dosada e processada, garantam ao serviço executado os requisitos de impermeabilidade, flexibilidade, estabilidade, durabilidade, resistência à fadiga e ao trincamento térmico, de acordo com o clima e o tráfego previstos para o local. Os revestimentos asfálticos são compostos basicamente por dois materiais: ligantes asfálticos e agregados minerais. Há diferentes alternativas de composição desses constituintes em revestimentos asfálticos, destacando-se: misturas asfálticas de graduação densa e bem graduada. misturas asfálticas de graduação descontínua. misturas asfálticas de graduação aberta. Quanto à graduação dos agregados, esta influencia o teor de ligante asfáltico de projeto e a macrotextura superficial da camada asfáltica. O teor de ligante asfáltico de projeto está vinculado ao recobrimento que este deverá realizar em todos os agregados (portanto sendo dependente da superfície específica dos mesmos), permitindo uma dada espessura de filme de ligante que proteja os mesmos e permita coesão elevada nos contatos entre grãos 18 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

19 recobertos. Porém, o teor de ligante asfalto requerido depende também dos vazios criados entre os agregados (do esqueleto mineral): se os vazios disponíveis forem preenchidos na quase totalidade, a mistura asfáltica tende a ser impermeável; se o teor de ligante asfáltico é suficiente para recobrir os agregados, mas a granulometria permite que os vazios com ar no interior da mistura asfáltica fiquem interligados em volume suficiente para permitir a percolação de água, estas são misturas asfálticas permeáveis. As misturas asfálticas bem graduadas, por serem compostas por agregados de várias dimensões, onde os menores preenchem os vazios deixados pelos de maior dimensão, formam uma estrutura de elevada resistência ao cisalhamento, pois há um embricamento (atrito interno) dos agregados cujas superfícies se tocam em vários pontos Figura 1.1. Dada a distribuição granulométrica, estas misturas tendem a oferecer vazios do agregado mineral (VAM) relativamente baixos, ou seja, há uma baixa disponibilidade de vazios para serem preenchidos com ligante asfáltico e um teor relativamente baixo deste, entre 4 e 6% (em massa de mistura asfáltica) no geral, torna a mistura densa, impermeável, com cerca de 3 a 5% de volume de vazios (Vv). As misturas asfálticas descontínuas, por sua vez, por terem uma porcentagem elevada de agregados de dimensão similar, formam um esqueleto com estes agregados que se tocam entre si, deixando elevado Vv entre os mesmos (comparativamente à mistura asfáltica densa) Figura 1.1. Para tornar essa mistura asfáltica impermeável, com cerca de apenas 4% de vazios com ar, é necessário preencher esse elevado volume entre agregados graúdos com um mástique, formado por uma fração pequena de agregados miúdos, fíler e asfalto. Uma vez que o VAM é elevado, o teor de ligante requerido excede em geral 6%. Algumas misturas asfálticas descontínuas permitem um maior Vv e, desta maneira, o teor de ligante requerido fica entre 5 e 6%. As misturas asfálticas de graduação aberta são similares às misturas asfálticas descontínuas, porém não são incluídas frações de agregados miúdos suficientes para preencher os vazios entre os agregados graúdos Figura 1.1. Desta forma, o VAM para este tipo de mistura é elevado e o Vv também é elevado, aproximadamente de 18 a 25%. Estas misturas asfálticas requerem, portanto, menores teores de ligante (em geral entre 3,5 e 4,5%) e são consideradas permeáveis. Mistura asfáltica de granulometria densa Mistura asfáltica de granulometria descontínua e densa Mistura asfáltica de granulometria aberta Figura 1.1 Ilustração esquemática dos três tipos de distribuição granulométrica das misturas asfálticas UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 19

20 1.2.1 Misturas asfálticas usinadas a quente CA concreto asfáltico O concreto asfáltico (também denominado em alguns órgãos por CAUQ concreto asfáltico usinado a quente ou CBUQ concreto betuminoso usinado a quente) é a mistura asfáltica densa mais utilizada. O contato entre os grãos de maiores dimensões pode não acontecer pela quantidade proporcionalmente equivalente das frações menores. Assim, a perda por abrasão Los Angeles (LA) pode ser em geral de até 50%. A norma DNIT 031/2006-ES define as faixas granulométricas e os requisitos para esse tipo de mistura asfáltica, conforme a Tabela A10 (ver Anexo). Esta norma também apresenta limites de valores de características e de propriedades a serem atendidas, além de especificações complementares. A Tabela A11 (ver Anexo) apresenta uma das tabelas da referida ES, mas com métodos de ensaio mais recentes propostos pela ABNT. A norma DNIT 031/2006-ES estabelece faixa de valores da relação Betume/Vazios (RBV)que tem se mostrado elevada na prática. Atualmente tem-se adotado valores de RBV inferiores aos preconizados nesta norma, decorrentes de utilização de metodologia diferenciada de cálculo de VAM e do RBV. Gap-graded As misturas asfálticas descontínuas, gap-graded, são assim denominadas pois apresentam-se com graduação em intervalo. Nas misturas asfálticas do tipo gap-graded, o ligante asfáltico utilizado é modificado por borracha moída de pneu ou por polímeros elastoméricos, apresentados na seção anterior. A Tabela A12 (ver Anexo) apresenta faixas granulométricas para esse tipo de misturas asfáltica utilizada no país, norma DNIT 112/2009-ES. A Tabela A13 (ver Anexo) apresenta as características e as propriedades a serem atendidas por estas citadas misturas (considerando os métodos de ensaio propostos pela ABNT). SMA stone matrix asphalt O stone matrix asphalt (SMA), desenvolvido na Alemanha em 1968, foi concebido para maximizar o contato entre os agregados graúdos, aumentando a interação grão/grão. A mistura a quente se caracteriza por conter uma elevada porcentagem de agregados graúdos (70-80% retidos na peneira n o 10). Devido a esta particular graduação forma-se um grande volume de vazios entre os agregados graúdos; esses vazios, por sua vez, são preenchidos por um mástique asfáltico, constituído pela mistura da fração de areia de brita, fíler, ligante asfáltico e fibras de celulose. A fração de areia é constituída essencialmente de material britado. Na dosagem volumétrica, o VAM deve ser tal que possibilite a inserção do mástique entre os agregados, porém ainda que assegure certo volume de vazios preenchidos com ar. Nas misturas asfálticas do tipo SMA é utilizado o CAP modificado por polímeros elastoméricos e a adição de fibras para evitar o escorrimento de ligante asfáltico. Uma vez que o teor de ligante asfáltico dessas misturas é bastante elevado (em geral, acima de 6,0% para agregados de densidade 2,75), em comparação com o teor utilizado em misturas asfálticas bem graduadas densas, realiza-se ainda um ensaio especial para verificação do escorrimento de ligante asfáltico aquecido, para assegurar sua permanência na mistura asfáltica 20 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

21 durante a usinagem, o transporte do material e a densificação da camada, verificando assim a necessidade de se incluir certa quantidade de fibras (de várias naturezas). Para utilização em misturas asfálticas do tipo SMA, o agregado deve apresentar perda por abrasão LA de no máximo 30%, embora tenham sido utilizados com sucesso agregados com perdas um pouco acima desse limite. Devido ao maior contato dos agregados graúdos entre si, há efetivamente maior chance de quebra ou desgaste dos grãos angulares. Em 2007, o Departamento de Estradas de Rodagem do Estado de São Paulo (DER/SP, 2007) publicou a primeira especificação técnica brasileira da mistura asfáltica tipo SMA. A Tabela A14 (ver Anexo) apresenta as faixas granulométricas e espessuras estabelecidas segundo a norma ET-DE-P00/031 (DER/SP, 2007). A Tabela A15 (ver Anexo) complementa os requisitos técnicos para a dosagem da mistura asfáltica, cujos parâmetros volumétricos são obtidos através de corpos de prova Marshall compactados com 50 golpes por face. A Tabela 1.1 apresenta as faixas granulométricas e requisitos para misturas asfálticas do tipo SMA pela especificação alemã. Tabela 1.1: Faixas granulométricas e requisitos para misturas asfálticas do tipo SMA propostos pela especificação alemã (ZTV Asphalt StB 94, 2001) Porcentagem em massa, passando Peneira SMA 0/11S SMA 0/8S SMA 0/8 SMA 0/5 < 0,09mm 9 a a 13 8 a 13 8 a 13 > 2mm 73 a a a a 70 > 5mm 60 a a a 70 < 10 > 8mm > 40 < 10 < 10 > 11,2mm < 10 Características e requisitos Tipo de asfalto (1) B65 ou B65 ou B80 ou B80 PmB45 PmB45 B200 Fibras na mistura, % em peso 0,3 a 1,5 Dosagem Marshall (compactação: 50 golpes por face) Temperatura de compactação, C 135 ± 5 (Para PmB deve ser de 145 ± 5) Volume de vazios, % 3,0 a 4,0 3,0 a 4,0 2,0 a 4,0 2,0 a 4,0 Camada de rolamento 3,5 a 4,0 3,0 a 4,0 2,0 a 4,0 1,5 a 3,0 Camada de nivelamento 2,5 a 5,0 2,0 a 4,0 Grau de compactação, % > 97 Volume de vazios da camada compactada, % < 6,0 (1) A designação B corresponde a CAPs convencionais e o número significa a penetração do ligante asfáltico; PmB são ligantes modificados por polímeros. Os CAPs modificados por polímeros (PmB45) são recomendados para solicitações especiais. UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 21

22 CPA camada porosa de atrito Entre as misturas asfálticas abertas, a mais utilizada é a camada porosa de atrito (CPA). Neste tipo de mistura asfáltica é utilizado o CAP modificado por polímeros elastoméricos. A especificação brasileira do DNER-ES 386/99 recomenda cinco faixas granulométricas para as misturas asfálticas do tipo CPA, conforme Tabela A16 (ver Anexo). Estas misturas asfálticas, como indica o nome corrente, destinam-se especialmente a serem drenantes das águas superficiais evitando a formação da lâmina d água e o fenômeno da hidroplanagem. Por isso não compõem camadas estruturais e devem sempre ser aplicadas sobre uma camada asfáltica densa. Revestimentos asfálticos do tipo BBTM (béton bitumineux très minces) As misturas asfálticas francesas são definidas e caracterizadas pelo tipo, pela posição dentro da estrutura (camada intermediária ou de rolamento), pela espessura média da camada, pela graduação (ou tamanho nominal máximo dos agregados) e pela classe de desempenho exigido para o produto acabado. Os agregados são totalmente britados, com características relacionadas ao desempenho (tamanho, graduação, dureza, angularidade, forma, limpeza, resistência à abrasão, ao polimento, entre outras). Quando os agregados são combinados com os ligantes asfálticos modificados ou especiais, resultam em camadas asfálticas intermediárias mais resistentes (módulo de rigidez elevado), associadas a camadas de rolamento de espessura reduzida e alto desempenho funcional. Destacam-se aqui as misturas asfálticas delgadas conhecidas como béton bitumineux très mince (BBTM) (para espessuras de camadas asfálticas entre 20mm e 30mm) e as misturas asfálticas ultradelgadas ou béton bitumineux ultra mince (BBUM), com espessura de camada similar ao diâmetro do agregado (monogranular) podendo chegar a 15mm. As misturas asfálticas delgadas são utilizadas como revestimento em pavimentos novos ou na reabilitação de pavimentos antigos, não apresentam efeito estrutural, sendo o seu papel garantir ou restaurar as características superficiais como aderência, uniformidade e redução de ruídos provenientes do contato pneu-pavimento. Para uma boa compatibilização entre suas características mecânicas e funcionais, devese adequar o Vv e a descontinuidade das curvas granulométricas das misturas asfálticas projetadas. Essas formulações levam a revestimentos com graduação descontínua e textura superficial aberta que necessitam de uma camada e/ou uma pintura de ligação, para garantir a impermeabilização das camadas subjacentes. Na metodologia de dosagem de misturas asfálticas francesas, há níveis distintos cuja escolha depende do volume de tráfego e da importância da obra, conforme referido no Capítulo 3 deste guia técnico. Em função do ótimo desempenho da técnica do BBTM em relação à conservação da textura superficial, do perfil transversal (ausência de afundamento de trilhas de rodas) e da redução de ruído (< 76dB), com valores médios entre 74,3dB (0-1 ano) e 73,9dB (1-3 anos), os franceses recomendam sua aplicação em rodovias e vias urbanas expressas. A experiência no Brasil em 2005 indica que a usinagem da mistura BBTM deve ser realizada preferencialmente em usinas gravimétricas e que o controle de temperatura é fundamental em todas as etapas do processo. 22 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

23 A mistura do tipo BBUM é derivada de duas técnicas: aquela utilizada para composição das misturas asfálticas a quente do tipo BBTM e aquela utilizada para os tratamentos superficiais para a aplicação de um filme de ligante asfáltico contínuo, com elevada dosagem (membrana elástica), que assegure a adesão e a impermeabilidade do revestimento. A técnica deve ser considerada mais como um procedimento ou um sistema do que propriamente um material (não possui normalização na França para a mesma). Revestimento asfáltico ultradelgado (RAUD) concepção norte-americana Na América do Norte também existe uma mistura ultradelgada cuja técnica é denominada ultra thin bonded hot-mix asphalt wearing course UTBWC (Hanson, 2001). Reis (2012) usou em português o termo Revestimento Asfáltico Ultra Delgado (RAUD), que é definido como uma mistura asfáltica de graduação descontínua (gap-graded), com elevada porcentagem de agregados graúdos recobertos por uma argamassa constituída de areia britada, fíler e ligante asfáltico, produzida e aplicada a quente sobre uma pintura de ligação com emulsão asfáltica. A espessura do revestimento é determinada pelo tamanho máximo do agregado da mistura asfáltica, em geral entre 15mm e 25mm. Hanson (2001) recomenda que as trincas existentes no pavimento devem ser previamente seladas para o bom desempenho do RAUD. Conclui que a técnica resulta em boas características de macrotextura, de atrito e de drenabilidade superficial, bem como excelente retenção de agregados e adesão do revestimento à camada subjacente. A seguir são apresentados os principais aspectos relacionados à seleção dos materiais e da graduação desse tipo de mistura, procedimentos de dosagem, processo construtivo e controle tecnológico do RAUD de acordo com as adaptações da metodologia francesa feitas pelos norte-americanos. Seleção dos materiais e da graduação da mistura Recomendam-se agregados britados com tamanho máximo entre 6,2mm a 12,5mm. Noventa a 100% do agregado graúdo (> 4,75mm) devem ter uma ou mais faces fraturadas e pelo menos 85% devem possuir duas ou mais faces fraturadas. Devem apresentar perda por abrasão Los Angeles, ASTM C 131/06 (ASTM, 2006a), limitados a no máximo 35% e/ ou 18% pelo método de ensaio Micro Deval úmido, sendo este, em geral, apenas realizado para fins informativos. O limite máximo para a perda de durabilidade ou sanidade ao sulfato de sódio, para esse tipo de mistura, é de 15%, ASTM C 88/05 (ASTM, 2005). O agregado graúdo deve ser cúbico com no máximo 25% de partículas achatadas e alongadas (para razão 3:1 da maior dimensão em relação à menor dimensão, respectivamente) ou com no máximo 10% de partículas achatadas e alongadas para razão 5:1, da maior dimensão em relação à menor dimensão, respectivamente, segundo a norma ASTM D 4791 (ASTM, 2010a). Para o agregado miúdo (passando na peneira de n o 4) os valores mínimos de angularidade (conteúdo de vazios não compactados), conforme a ASTM C 1252/06 (ASTM, 2006b), e de equivalente de areia, segundo a norma ASTM D 2419 (ASTM, 2002a), estão UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 23

24 limitados entre 40 ou 45% e entre 45 a 50%, respectivamente. As especificações norte- -americanas também recomendam que esses ensaios sejam realizados com a mistura de agregados do projeto e que a adição de fíler industrial (cal hidratada ou cimento Portland) seja limitada a no máximo 2% do peso da mistura de agregados (Hanson, 2001; Caltrans, 2003a; TDOT, 2004; TxDOT, 2004). A Tabela 1.2 apresenta as principais características avaliadas e os limites recomendados para os agregados utilizados em misturas asfálticas do tipo RAUD (Caltrans, 2003a). As especificações para os agregados graúdos e os miúdos são apresentadas nas Tabelas 1.3 e 1.4, respectivamente (TDOT, 2004). O material de enchimento (fíler) deve ser constituído de material 100% passante na peneira de n o 30 e pelo menos 75% passante na peneira de n o 200. Tabela 1.2: Propriedades dos agregados para uso em misturas asfálticas do tipo RAUD. Fonte: Caltrans (2003a) Ensaio Método Especificação Porcentagem de partículas britadas Agregado graúdo (% mínima) Agregado miúdo, passante 4,75mm e retido 2,36mm (% mínima) Califórnia Test 205 (a) 90 Califórnia Test 205 (a) 85 Vazios (angularidade) (% mínima) (b) AASHTO T304 (a) 45 Índice de forma, 3:1 (% máxima) ASTM D Abrasão Los Angeles, perda após 500 revoluções (% máxima) Califórnia Test Equivalente de areia Limite de aceitação (% mínima) Faixa de trabalho (% mínima) Califórnia Test 217 Califórnia Test (a) (b) Na Seção D da metodologia Califórnia Test 205, a definição de uma partícula britada é: Uma partícula com duas ou mais faces fraturadas mecanicamente pode ser considerada uma partícula britada. Se o agregado miúdo é 100% britado, o uso de material britado deve ser monitorado durante todo o processo produtivo. Se a fração fina é uma combinação de material britado e materiais naturais, a angularidade do agregado miúdo deve ser monitorada durante o processo. 24 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

25 Tabela 1.3: Características dos agregados graúdos ( 4,75mm) para misturas asfálticas do tipo RAUD. Fonte: TDOT (2004) Ensaio Método Limite Perda por abrasão Los Angeles (%) ASTM C máx. Índice de forma, 3:1 (%) ASTM D máx. % britada, uma face ASTM D mín. % britada, duas faces ASTM D mín. Tabela 1.4: Características dos agregados miúdos (< 4,75mm) para misturas asfálticas do tipo RAUD. Fonte: TDOT (2004) Ensaio Método Especificação Equivalente de areia (%) ASTM D 2419 > 45 Vazios não compactados (angularidade) ASTM C 1252 > 40 Caltrans (2003a) recomenda ligantes asfálticos modificados para utilização em revestimentos asfálticos ultra delgados. Em geral, o teor de ligante de projeto para misturas asfálticas do tipo RAUD varia entre 5,2 a 5,8% em massa de mistura asfáltica (considerando Gse de 2,650). A emulsão asfáltica também deve ser modificada por polímero e aplicada com taxas variando entre 0,85±0,3l/m², dependendo do tipo da superfície do revestimento sobre a qual esta é aplicada. Por exemplo, se o revestimento estiver oxidado sua taxa deve ser aumentada; se estiver com a superfície exsudada a taxa deve ser diminuída. A função da emulsão é selar pequenas trincas (< 6,0mm) e assegurar aderência do revestimento à camada subjacente do pavimento (Hanson, 2001). Os ligantes asfálticos recomendados possuem PG ou PG A emulsão asfáltica para execução da camada de ligação deve ser modificada por polímeros elastoméricos. A graduação da mistura de agregados para o RAUD é selecionada em função do nível de tráfego e das condições da superfície do pavimento existente. As graduações típicas utilizadas nos Estados Unidos são apresentadas na Tabela 1.5. UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 25

26 Tabela 1.5: Faixas granulométricas para a mistura asfáltica do tipo RAUD Fonte: Hanson (2001) (mm) Peneiras ASTM 6,2mm (1/4 ) Tipo A Limites (% passando) Tolerância (%) 9,5mm (3/8 ) Tipo B Limites (% passando) Tolerância (%) 12,5mm (1/2 ) Tipo C Limites (% passando) Tolerância (%) 19,0 ¾ ,5 ½ ± 5 9,5 3/ ± ± 4 4,75 n o ± ± ± 4 2,36 n o ± ± ± 4 1,18 n o ± ± ± 3 0,60 n o ± ± ± 3 0,30 n o ± ± ± 3 0,15 n o ± ± ± 2 0,075 n o ± ± ± 2 Misturas asfálticas de módulo elevado As misturas asfálticas de módulo elevado para camadas do tipo EME são empregadas na França como base asfáltica, com elevados módulos dinâmicos (módulo dinâmico a 15 C e 10Hz > MPa, que conferem elevada rigidez) e com elevada resistência à deformação permanente. Estas propriedades são obtidas através do uso de CAP de baixa penetração (em geral entre 10 e 20 0,1mm a 25 o C e ponto de amolecimento igual ou superior a 55 o C), combinado com graduação bem graduada e densa (30% a 35% dos agregados passante na peneira de 2mm, e 7% a 8% de finos passante na peneira de n o 200), e construídas em espessuras mínimas que confiram alta rigidez estrutural e baixa deformabilidade ao pavimento. Na França, é usual graduações com agregados de diâmetro máximo nominal de 10mm, 14mm (mais comum) ou 20mm, sendo estas aplicadas em camadas de 60mm a 150mm de espessura. O teor de CAP usual é de aproximadamente 6% (massa do CAP/ massa do agregado), para agregados de densidade de 2,650. As misturas de módulo elevado são divididas em dois tipos conforme a aplicação das mesmas como camada de ligação (binder) ou camada de base. A mistura para camadas do 26 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

27 tipo EME é dividida em duas classes: EME 1 devido ao teor de CAP reduzido apresenta baixa durabilidade e resistência à fadiga, sendo usada preferencialmente em camadas sujeitas a compressão; EME 2 com maior teor de CAP e, consequentemente, maior durabilidade e resistência à fadiga. Associada a uma camada de rolamento em concreto asfáltico delgado (20mm a 30mm), a EME 2 é uma das técnicas de manutenção mais frequentes na França para os pavimentos de tráfego pesado. Nas normas francesas não há faixas granulométricas, sendo a dosagem desse tipo de mistura baseada em resultados de ensaios mecânicos. A Tabela 1.6 apresenta faixas granulométricas para a mistura de módulo elevado adotadas em camada de base em Portugal (Jae, 1998; Branco et al., 2006). Tabela 1.6: Faixas granulométricas para a mistura de módulo elevado adotadas em camada de base em Portugal (Jae, 1998; Branco et al., 2006) (mm) ASTM Limite inferior (% passando) Limite superior (% passando) / ,5 1/ ,5 3/ ,75 n o ,36 n o ,85 n o ,425 n o ,18 n o ,075 n o As normas francesas também não fazem restrições com relação ao ligante, que pode ser puro, modificado (com polímeros ou com aditivos). A dosagem é fixada por meio do módulo de riqueza (k) que é uma espessura mínima de filme de asfalto sobre o agregado (Brosseaud, 2002). A partir da escolha de uma curva granulométrica, define-se o teor de ligante em função da superfície específica dos agregados e do tipo de mistura a partir do módulo de riqueza, conforme indicado pela equação (3.1). UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 27

28 Segundo Serfass et al. (1997), as misturas de módulo elevado podem ser divididas em duas categorias quanto ao módulo de riqueza k. Misturas asfálticas ricas: k > 3,2; teor de ligante entre 5,5% e 6,2% (para agregados com densidade de 2,650), com excelente desempenho mecânico em termos de rigidez, resistência à deformação permanente e vida de fadiga. Essas misturas asfálticas apresentam maior aptidão à compactação, menor porcentagem de vazios, maior resistência ao dano por umidade induzida, maior resistência à fadiga e pequena diferença na resistência à deformação permanente em relação às misturas pobres ou fracas. Misturas asfálticas pobres ou fracas: 2,5 < k < 3,2; teor de ligante entre 4,0% e 5,4%, desenvolvidas com propósitos essencialmente econômicos, com elevada resistência à deformação permanente, mas com deficiência com relação à resistência à fadiga. Esta solução de EME deve ser combinada com uma camada asfáltica de elevada vida de fadiga, executada sob a de EME (princípio dos pavimentos perpétuos norte-americanos). A Tabela 1.7, adaptada de ECS (2006), e a Tabela 1.8, adaptada de Afnor (1999), Corté e Serfass (2000) e Corté (2001), apresentam as especificações de características para CAPs de elevada rigidez e para as misturas asfálticas de alto módulo utilizadas na Europa. Tabela 1.7: Características dos ligantes asfálticos do tipo CAP e CAP adaptada de ECS (2006) Parâmetro Ligante duro CAP CAP Penetração a 25ºC, 5s, 100g (10-1 mm) Temperatura de ponto de amolecimento anel e bola 60-76ºC 55-71ºC Variação de massa, após RTFOT, máxima 0,5% 0,5% Penetração retida, após RTFOT, mínima 55% 55% Aumento da temperatura de amolecimento após RTFOT, máximo Índice de penetração antes do ensaio (no ligante original) 10ºC 10ºC -1,5 a +0,7-1,5 a +0,7 Viscosidade cinemática a 135ºC, mínima 700 mm 2 /s 600 mm 2 /s Temperatura de inflação, mínima 245ºC 245ºC Solubilidade, máxima 99% 99% 28 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

29 Tabela 1.8: Especificações para misturas asfálticas de módulo elevado (EME 1 e EME 2) adaptadas de Afnor (1999), Corté e Serfass (2000) e Corté (2001) Parâmetro EME 1 EME 2 Granulometria Contínua Contínua Módulo de riqueza (k) 2,5-3,3,4 Diâmetro máximo dos agregados (0/D) e espessura das camadas 0/10 60 a 100mm 0/10 60 a 100mm 0/14 70 a 120mm 0/14 70 a 120mm 0/ a 150mm 0/ a 150mm % ligante, para 0/10 4,0-5,0 5,2-6,2 % ligante, para 0/14 3,8-4,8 5,0-6,0 % ligante, para 0/20 3,6-4,6 4,9-5,8 Nível de compactação (%) Ensaio Duriez (18ºC) NF P ,70 0,70 % deformação permanente (60ºC, ciclos) NF P Módulo rigidez (15ºC, 10 Hz) (MPa) NF P Módulo por tração direta (MPa) NF P Ensaio de fadiga 6 (10-6 ) (15ºC, 25 Hz), em 1 milhão de ciclos NF P ,5 (vazios entre 7 e 10%) (vazios entre 7 e 10%) (vazios entre 7 e 10%) 100 (vazios entre 7 e 10%) 7,5 (vazios entre 3 e 6%) (vazios entre 3 e 6%) (vazios entre 3 e 6%) 1 0 (vazios entre 3 e 6%) PCG volume de vazios (%) 10 Outras misturas asfálticas AAUQ areia asfáltica usinada a quente Ainda dentro do grupo das misturas asfálticas a quente, têm sido utilizadas na prática as argamassas asfálticas, também denominadas areia asfáltica usinada a quente (AAUQ). Em regiões onde não existem agregados pétreos graúdos, utiliza-se como revestimento uma argamassa de agregado miúdo, em geral areia, ligante (CAP), e fíler se necessário, com maior consumo de ligante se comparada aos concretos asfálticos convencionais devido ao aumento da superfície específica (DNIT 032/ ES) Tabela A17 (ver Anexo). O DNIT também abre a possibilidade hoje do uso de asfalto modificado por polímero nas misturas do tipo AAUQs, através da especificação DNER-ES 387/99 Tabela A18 (ver Anexo). UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 29

30 SAMI stress absorbing membrane interlayer A SAMI é geralmente composta por grande parcela de material granular miúdo (menor do que 4,75mm) e ligante modificado por polímeros elastoméricos, podendo haver, ainda, a incorporação de aditivos (minerais e/ou químicos). A distribuição granulométrica dessa camada antirreflexão de trincas é uma variável importante, principalmente por não existirem especificações de faixas granulométricas para a mesma. O mais comum é o uso de agregados que tenham todas as partículas passando pela peneira de 9,5mm. Muitos dos trabalhos publicados sobre esse tipo de mistura asfáltica não apresentam os detalhes de como a mistura final foi proposta no que diz respeito à dosagem das mesmas, nem aos parâmetros utilizados. Blankenship et al. (2004) apresentam alguns limites relacionados aos parâmetros volumétricos, bem como para a resistência ao trincamento por fadiga, para seleção da mistura, conforme ilustrado na Tabela 1.9. Os autores mencionam que essa camada intermediária deve ser rica em ligante asfáltico altamente modificado (HiMA), e agregado miúdo. O ligante asfáltico utilizado no citado estudo foi um cross-linked elastomeric styrene-butadiene block copolymer system, que, de acordo com os autores, fornece características elásticas ao ligante asfáltico, além de torná-lo resistente a tensões de tração, de cisalhamento e de flexão. Makowski et al. (2005) apresentam os mesmos critérios (parâmetros volumétricos e resistência ao trincamento por fadiga), porém adicionam exigências quanto às características do ligante asfáltico e sugerem uma faixa granulométrica para esse tipo de mistura, conforme apresentado na Tabela Tabela 1.9: Critérios de dosagem de misturas asfálticas do tipo SAMI apresentados por Blankenship et al. (2004) Parâmetros volumétricos N max 50 giros Volume de vazios (Vv) 0,5 a 2,5% Vazios no agregado mineral (VAM) Estabilidade Hveem 16% (mín) 18 (mín) Teor de projeto 7,0% (mín) Ensaio de fadiga (vigota na flexão) Volume de vazios 3,0 ± 1,0% V a a a 000 ε) ciclos (mín) Solubilidade, máxima 99% 30 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

31 Tabela 1.10: Critérios de dosagem de misturas asfálticas do tipo SAMI apresentados por Makowski et al. (2005) Especificações do ligante asfáltico Recuperação elástica após RTFOT (ASTM D6084 Sec 6.2) Teste de separação (ASTM D5976 Sec 6.1) 45% 25ºC 6ºC de diferença (máx) após 48h Distribuição granulométrica 3/8 (9,5mm) 100% n o 4 (4,7mm) % n o 8 (2,36mm) 60-85% n o 16 (1,18mm) 40-70% n o 30 (0,6mm) 25-55% n o 50 (0,3mm) 15-35% n o 100 (0,15mm) 8-20% n o 200 (0,075mm) 6-14% Misturas asfálticas mornas As misturas usinadas a quente, apresentadas no item 1.2.1, podem ser produzidas e compactadas em temperaturas inferiores as usuais. Essa categoria de mistura é denominada de mornas ou semimornas. Essas misturas utilizam procedimentos e/ou produtos que reduzem as temperaturas de usinagem e de compactação das misturas asfálticas. Atualmente, a produção de misturas asfálticas mornas e semimornas prevê o uso de: (i) técnica de asfalto espuma, (ii) aditivos orgânicos (ceras) ou (iii) aditivos químicos (surfactantes), introduzidos no ligante asfáltico ou durante o processo de mistura do ligante asfáltico com os agregados. O emprego das misturas asfálticas mornas vem crescendo nos últimos anos devido às maiores exigências em relação ao desenvolvimento sustentável e na preservação das condições de segurança, meio ambiente e saúde (SMS). As misturas mornas são aquelas produzidas em temperaturas entre 110 C e 140 C. Devido à redução aproximada de 20 a 40 C na temperatura de aquecimento dos agregados em relação ao processo convencional, essas misturas economizam entre 15% a 30% do combustível necessário para sua fabricação. A técnica do asfalto espuma considera a adição de uma pequena quantidade de água no ligante asfáltico aquecido ou na mistura asfáltica para a formação de uma espuma com o ligante asfáltico quente. Nas tecnologias que fazem uso desse recurso, a água é introdu- UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 31

32 zida no processo de usinagem por injeção direta, através do agregado úmido ou ainda na forma de material hidrofílico como as zeólitas. Quando essa água se dispersa no ligante asfáltico aquecido e se torna vapor há uma expansão do ligante, resultando em consequente diminuição de viscosidade. As temperaturas podem ser reduzidas em até 50 C, sendo algumas dessas técnicas denominadas de misturas asfálticas semimornas por viabilizarem a densificação abaixo de 100 C. Combinadamente, algumas dessas técnicas usam aditivos químicos/surfactantes para melhorar a adesão entre o ligante asfáltico e os agregados. Entre alguns exemplos da técnicas do asfalto espuma têm-se: LEA, LT Asphalt (misturas asfálticas semimornas), Advera WMA, AQUABlack Warm Mix Asphalt, Aspha-Min, Double Barrel Green, LEA B, Ultrafoam GX2TM, WAM-Foam, WMA Terex (misturas asfálticas mornas). Os aditivos orgânicos e as ceras podem ser introduzidos previamente no ligante asfáltico ou juntamente com este durante a usinagem e têm por princípio a redução da viscosidade do ligante asfáltico. Ao serem submetidos a temperaturas acima de seu ponto de amolecimento, esses aditivos interferem nas propriedades reológicas do ligante asfáltico, fazendo com que haja diminuição da viscosidade deste último. Os aditivos orgânicos possibilitam a redução das temperaturas de usinagem e de compactação em cerca de 30 a 40ºC. Com o resfriamento da mistura asfáltica, esses elementos se cristalizam de modo disperso no ligante asfáltico, aumentando a rigidez do ligante asfáltico e, por consequência, da mistura asfáltica como um todo. Entre alguns exemplos de aditivos orgânicos/ceras têm-se: Asphaltan B, CCBit 113AD, Licomont BS 100 e o Sasobit. Dentre as várias tecnologias desenvolvidas para as misturas mornas destaca-se o processo que emprega aditivos químicos que não modificam as propriedades reológicas dos asfaltos e não introduzem água na mistura asfáltica. Esses produtos químicos atuam modificando a tensão interfacial entre os agregados e o ligante asfáltico reduzindo o atrito interno da mistura asfáltica e possibilitando melhor poder de recobrimento, trabalhabilidade e de compactação em temperaturas mais baixas que as usualmente empregadas. Geralmente esses produtos químicos não alteram a viscosidade do ligante asfáltico e agem na interface agregado/ligante auxiliando no recobrimento em temperaturas mornas, podendo ainda atuar como melhoradores de adesividade. Entre alguns exemplos de aditivos químicos têm-se: Gemul XT14, Cecabase RT, Evotherm, QPR QualiTherm, Rediset WMX, WarmGrip, Revix. Nenhum desses processos/produtos exige modificações importantes nas práticas utilizadas nas usinas e em campo. Segundo Logaraj e Almeida (2009), a incorporação de aditivos químicos modificadores da tensão interfacial ao ligante asfáltico confere os seguintes benefícios para as misturas mornas: reduz o envelhecimento da mistura asfáltica por ação do calor e ar, aumentando sua resistência à fadiga; melhora a resistência da mistura aos danos por umidade induzida (adesividade); facilita a maior incorporação de material reciclado ao processo; 32 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

33 reduz a exposição dos trabalhadores a altas temperaturas, às emissões, fumaça e aos odores emanados ao meio ambiente; e possibilita aumentar o intervalo de tempo destinado ao transporte, bem como a eficiência na compactação da massa asfáltica, principalmente quando a mistura asfáltica é aplicada em espessuras delgadas sob condições de baixa temperatura ambiente Misturas asfálticas usinadas a frio São denominadas misturas asfálticas a frio aquelas nas quais as etapas de usinagem e compactação são feitas a temperatura ambiente, conseguida com a utilização de emulsões asfálticas. Para a produção dessas misturas asfálticas é necessário pouco ou nenhum aquecimento dos materiais e estas podem frequentemente ser produzidas in situ sem a necessidade de usina. O pré-misturado a frio pode ser empregado como revestimento, base, regularização ou reforço do subleito, e é regido pela Norma DNER - ES 317/97. O agregado graúdo utilizado nesse tipo de mistura pode ser agregado natural ou seixo britados, ou outro material indicado no projeto, obedecendo as faixas apresentadas na Tabela A19 (ver Anexo). A composição do pré-misturado a frio deve satisfazer aos requisitos conforme indicado na Tabela A19 (ver Anexo). O método Marshall modificado (DNER-ME 107/94) deverá ser utilizado para verificação do Vv, da estabilidade e da fluência, atendendo aos seguintes valores: Vv entre 5 e 30%, estabilidade mínima de 250kgf (75 golpes) e 150kgf (50 golpes), e fluência entre 2,0mm e 4,5mm Misturas asfálticas recicladas Quando um pavimento asfáltico em uso torna-se deteriorado estruturalmente, há necessidade de restaurar a sua capacidade de carga por meio da construção de novas camadas ou por meio do corte de todo ou parte do revestimento deteriorado por equipamento especial fresadora e execução de nova camada de revestimento asfáltico. O material gerado a partir do corte pode ser reaproveitado através da reciclagem. Entende-se por reciclagem de revestimento o processo de reutilização de misturas asfálticas envelhecidas e deterioradas para produção de novas misturas asfálticas, aproveitando os agregados e o ligante asfáltico remanescente, provenientes da fresagem, com acréscimo de novos insumos: agregados, CAP ou EAP novos, asfalto espuma, e/ou aglomerantes hidráulicos. A reciclagem também pode incluir a camada de base, além do revestimento, que pode se misturada e ter acrescida outros insumos para a produção de uma nova base de melhor qualidade e sobre a qual é colocada uma camada de rolamento. É possível reaproveitar totalmente o material pétreo triturado ou cortado pelas fresadoras e reaproveitar o ligante total ou parcialmente por processos de reusinagem a quente ou mornos, com adição de agentes de reciclagem ou rejuvenescedores, ou ligantes novos de viscosidade devidamente avaliados para serem misturados à mistura asfáltica envelhecida. UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 33

34 A reciclagem pode ser efetuada: a quente ou morna, utilizando-se novos CAP e agregados (em alguns processos há a injeção de agente rejuvenescedor AR), e agregados fresados. Em geral a proporção de material fresado é de 10 a 50% no total da nova mistura asfáltica. a frio, utilizando EAP, e agregados fresados a temperatura ambiente e cimento ou cal, podendo adicionar eventualmente agregados novos. A reciclagem pode ser realizada em: usina estacionária, a quente ou a frio: onde o material fresado é levado para a usina. in situ a frio: o material fresado é misturado a frio com ligante (EAP) no próprio local do corte, por equipamento especialmente concebido para essa finalidade; pode-se incorporar o material da base, dependendo da natureza, e adicionar ainda cimento ou cal. Este material pode compor uma nova camada intermediária de revestimento ou mesmo uma nova base. usina móvel, a frio com emulsão ou com espuma de asfalto: o material fresado é selecionado por peneira da usina, podendo incorporar materiais granulares novos, que são misturados à EAP ou asfalto espuma. Pode-se incorporar ao revestimento antigo uma parte da base, com ou sem adição de ligantes hidráulicos, formando uma nova base que será revestida de nova mistura asfáltica como camada de rolamento. Misturas asfálticas recicladas mornas (MARMs) apresentam ganhos ambientais semelhantes àqueles obtidos através do uso de misturas asfálticas recicladas a quente (MARQs), porém, demandam menos energia na sua fase de produção, dado que precisam de temperaturas menores para serem produzidas. Para as MARMs pode-se fazer uso do método de dosagem Marshall ou Superpave, sem qualquer mudança de equipamentos na linha de produção normalmente empregada. É preciso apenas adquirir um aditivo surfactante de mistura morna. A diferença no processo de dosagem é a modificação do CAP com um percentual do aditivo em questão antes do processo de dosagem. Feito isto, as dosagens podem ser executadas normalmente (seguindo o passo a passo de cada método de dosagem). A Tabela A20 (ver Anexo) define as faixas granulométricas e os requisitos para esse tipo de mistura asfáltica, produzida em usina ou in situ, conforme especificações DNIT 033/2005-ES e DNIT 034/2005-ES. Estas normas também apresentam limites de valores de características e de propriedades a serem atendidos, conforme Tabela A11 (atualizada para métodos ABNT), e especificações complementares. 34 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

35 1.3 TRATAMENTOS SUPERFICIAIS O termo tratamentos de superfícies engloba uma ampla variedade de serviços rodoviários em que, geralmente, o ligante asfáltico e os materiais pétreos são aplicados em espessuras inferiores a 25mm, sobre bases granulares ou pavimentos estruturalmente adequados. Nessa modalidade de serviço, destacam-se os executados a frio no local, devido, principalmente, a sua simplicidade de aplicação, economia de energia no processo e nas operações de transporte e estocagem dos materiais. Os principais tipos de serviços são executados por espalhamento alternado de emulsão asfáltica e agregados (tratamento superficial por penetração e tratamento antipoeira), devidamente dosados em laboratório, ou por aplicação desses componentes sob a forma de misturas pré-dosadas em usinas móveis próprias (lama asfáltica, microrrevestimento asfáltico e cape seal). Esses revestimentos superficiais são excelentes soluções técnicas, principalmente quando se deseja implantar um programa de pavimentação por etapas, pois além de otimizar a aplicação dos recursos disponíveis, asseguram a preservação do sistema de drenagem pluvial em caso de um futuro reforço estrutural decorrente do incremento do volume e/ou da composição do tráfego. Segundo sua aplicação os tratamentos de superfícies podem ser classificados em: (a) usinados (lama asfáltica e microrrevestimento asfáltico a frio) e (b) sem mistura prévia (tratamentos superficiais por penetração), conforme descritos a seguir Lama asfáltica As lamas asfálticas consistem basicamente de uma associação, em consistência fluida, de agregados minerais, material de enchimento ou fíler, emulsão asfáltica catiônica preferencialmente dos tipos RL-1C, LA-1C, LAN ou LARC e água, uniformemente misturados e espalhados no local da obra, a temperatura ambiente, por equipamento móvel. Este tipo de mistura in situ começou a ser utilizado na década de 1960, nos Estados Unidos (slurry seal), na França e no Brasil (IBP, 1999; Abeda, 2001). Estas têm sua aplicação principal em manutenção de pavimentos, especialmente nos revestimentos com desgaste superficial e baixo grau de trincamento, sendo neste caso um elemento de impermeabilização e rejuvenescimento da condição funcional do pavimento. Geralmente esse tipo de material é aplicado em ruas e vias secundárias. Eventualmente, a lama asfáltica ainda é usada com granulometria mais grossa para repor a condição de atrito superficial e a resistência à aquaplanagem. Outro uso é como capa selante aplicada sobre tratamentos superficiais envelhecidos. No entanto, não corrige irregularidades acentuadas nem aumenta a capacidade estrutural. A especificação correspondente é a DNER ES 314/97, cujas faixas granulométricas e algumas características da mistura asfáltica constam da Tabela A21. UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 35

36 1.3.2 Microrrevestimento asfáltico a frio MRAF O MRAF é uma técnica que pode ser considerada uma evolução das lamas asfálticas, pois as duas usam o mesmo princípio e a mesma concepção, porém utiliza emulsões asfálticas modificadas com polímero elastomérico tipo RC-1C E. A emulsão asfáltica RC, ou seja Ruptura Controlada é uma emulsão dimensionada para o tipo de material pétreo a ser empregado durante a execução da obra de MRAF. Esta carecteristica de ruptura controlada aliada a presença de polimeros em sua composição conduzem ao aumento da vida útil da mesma. O MRAF é uma mistura asfáltica a frio processada em usina móvel especial, de agregados minerais, fíler, água e emulsão modificada com polímero, e eventualmente com a adição de fibras (NBR 14948/2003). É usualmente produzida em uma usina móvel (ver Capítulo 3) e aplicada através de uma caixa espalhadora em duas camadas sucessivas, que resultam em cerca de 10mm a 15mm de espessura conjunta no total. A Tabela A22 (ver Anexo) apresenta as faixas granulométricas e o consumo teórico de materiais segundo a especificação de serviço DNIT 035/2005-ES. A Tabela A23 (ver Anexo) apresenta requisitos para projeto de dosagem de MRAF recomendados pela norma ISSA A O MRAF é utilizado em: recuperação funcional de pavimentos deteriorados restabelecendo as condições de atrito superficial; preenchimento de trilhas de roda pouco profundas oriundas da camada de rolamento, correção de pequenas panelas e desgastes superficiais (neste caso pode ser necessária a aplicação de pintura de ligação antes da aplicação da primeira camada de microrrevestimento); capa selante (impermeabilização). revestimento de pavimentos de baixo volume de tráfego. camada intermediária antirreflexão de trincas em projetos de reforço estrutural Tratamento superficial por penetração O TS por penetração consiste no espalhamento de ligante asfáltico e subsequente aplicação dos agregados sobre a camada de ligante aplicada. A penetração se dá pela acomodação do agregado no ligante depositado sobre a base imprimada, e após a compactação a adesão entre ligante e agregado é reforçada. O TS é um revestimento flexível de pequena espessura, normalmente variando de 0,5cm a 2,5cm, sendo um dos métodos mais antigos de se fazer revestimentos asfálticos sobre bases granulares ou bases de solo-brita ou mesmo sobre bases de solos. Esse tipo de revestimento também é empregado para recuperar superfícies asfálticas que ainda se encontram em boas condições estruturais, mas que apresentam algum trincamento, utilizando emulsões asfálticas convencionais ou modificadas por polímeros elastoméricos tipos RR-2C e RR-2C E, respectivamente. Os TS também podem ser realizados com CAP ou com asfaltos modificados, porém é necessário equipamento que mantenha o ligante asfáltico em tanque aquecido. Esta opção 36 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

37 de ligante foi sendo descontinuada e substituída por tratamento com EAP. Atualmente há novas experiências empregando a técnica dos TS com asfalto modificado por borracha ou por polímero. O TS como único revestimento é principalmente indicado para rodovias de a 10 6 repetições equivalentes ao eixo padrão). As principais funções do TS são: proporcionar uma camada de rolamento de pequena espessura, porém de alta resistência ao desgaste; impermeabilizar e proteger a infraestrutura do pavimento; proporcionar um revestimento antiderrapante; proporcionar um revestimento de alta flexibilidade que possa acompanhar deformações relativamente grandes da infraestrutura. Devido à sua pequena espessura, o TS não aumenta a capacidade estrutural do pavimento e não corrige irregularidades (longitudinais ou transversais) da pista caso seja aplicado em superfície com estes defeitos. De acordo com o número de camadas sucessivas de ligantes e agregados podem ser: TSS tratamento superficial simples; TSD tratamento superficial duplo; TST tratamento superficial triplo. A Figura 1.2 mostra, esquematicamente, esses três tipos de TS. Nos tratamentos múltiplos em geral a primeira camada é de agregados de tamanhos maiores e estes vão diminuindo à medida que constituem uma nova camada. As Tabelas A24 e A25 (ver Anexo) mostram exemplos de faixas granulométricas que podem sem empregadas no TSD. TSS TSD TST Figura 1.2 Esquema de tratamentos superficiais UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 37

38 Em acostamentos, executados com EAP de baixa viscosidade, onde é necessário iniciar- -se por um espalhamento de agregado para evitar o escorrimento do ligante, normalmente executa-se o TS por penetração invertida. Neste tipo de TS, é prevista uma penetração (agulhamento) significativa do agregado no substrato ainda durante a compactação. Essa ancoragem é necessária para compensar a falta de ligante asfáltico abaixo do agregado. Portanto, a primeira camada de agregado, nesse tipo de tratamento, deve ser considerada, também, como um complemento à base Outros tipos de tratamentos superficiais São ainda incluídos na família dos TS, que se caracterizam pelo espalhamento de materiais separadamente e o envolvimento do agregado pela penetração do ligante (sempre com pequenas espessuras). Capa selante por penetração Selagem de um revestimento asfáltico por espalhamento de ligante, com ou sem cobertura de agregado miúdo. A espessura acabada é de até 5mm, aproximadamente. Este material é frequentemente utilizado como última camada em tratamentos superficiais múltiplos. Quando não é usada a cobertura de agregado miúdo, denomina-se também pintura de impermeabilização ou fog seal. Tratamento anti-pó Técnica utilizada para controle de poeira em estradas de terra ou de revestimento primário, por espalhamento de emulsão asfáltica de baixa viscosidade tipo EAI, com ou sem cobertura de agregado miúdo. A emulsão asfáltica tipo EAI deve penetrar na superfície tratada (2mm a 7mm). É uma alternativa de baixo custo para locais de baixíssimo volume de tráfego e obtida por espalhamento de ligante de baixa viscosidade, com cobertura de agregado miúdo (Derba 023/00). Considera-se que, se a base imprimada apresenta uma boa interação com a emulsão, proporcionando boa resistência ao desgaste, o sucesso da técnica estará garantido, visto que a impermeabilização da base estará satisfeita. O pó utilizado no salgamento da técnica de tratamento antipó visa proteger a camada imprimada que será submetida à ação do tráfego. Portanto, é necessária a realização do ensaio de desgaste, nesta camada, e o sucesso da mesma depende da qualidade da emulsão aplicada no segundo banho e do material granular utilizado (pó de pedra, areia etc.). Cape seal Revestimento asfáltico delgado, onde são aplicadas duas técnicas de pavimentação em conjunto, TSS com agregados com diâmetro máximo variando entre 6,3mm a 13mm, que confere as características de reabilitação e de flexibilidade aos pavimentos com trincas não ativas; seguido de uma selagem com MRAF, que promove a impermeabilização e a rugosidade ideal para o pavimento a fim de garantir a segurança e o conforto ao rolamento aos usuários da rodovia. 38 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

39 Macadame betuminoso Aplicações sucessivas (geralmente duas) de agregado e ligante asfáltico, por espalhamento. Inicia-se pela aplicação do agregado mais graúdo (DNER ES 311/97), a espessura acabada em geral é de 20mm, porém este pode ser usado como base ou binder, em espessuras maiores do que 50mm. Esse tipo de material tem sido pouco empregado nos últimos anos para rodovias brasileiras, mas ainda é empregado por muitas prefeituras em vias urbanas; Imprimação Segundo o DNIT, o serviço de imprimação consiste na aplicação de material asfáltico sobre a superfície da base granular concluída, antes da execução de um revestimento asfáltico qualquer, objetivando conferir coesão superficial, impermeabilizar e permitir condições de aderência entre esta base e o revestimento a ser executado. É prática usual na engenharia rodoviária a utilização do asfalto diluído de petróleo (ADP) tipo cura média CM 30 para serviços de imprimação. Porém nos últimos anos, devido às maiores exigências em relação ao desenvolvimento sustentável e a preservação das condições de segurança, meio ambiente e saúde (SMS), passou a se empregar emulsões asfálticas para este tipo de tratamento de superfície. Diante dessa conscientização, o DNIT revisou sua especificação de serviço (DNIT 144/2014-ES) de modo a contemplar o emprego de emulsões asfálticas tipo EAI, cuja especificação é apresentada na Tabela A8 (ver Anexo). Pintura de Ligação A pintura de ligação consiste na aplicação de emulsão asfáltica catiônica, conforme indicação do projeto, sobre base coesiva ou pavimento a ser restaurado, objetivando promover condições de aderência entre as camadas. A existência de aderência entre as diversas camadas é fundamental para manter a integridade estrutural do pavimento, uma vez que cada camada contribui com sua parcela para a absorção dos esforços oriundos da ação das cargas em movimento, sendo que na sua ausência o pavimento seria incapaz de assimilar esforços transversais ou longitudinais originados pela passagem dos veículos. A norma DNIT ES Pintura de ligação com ligante asfáltico convencional estabelece a especificação de serviço para esse tipo de tratamento de superfície.recomenda-se a pintura de ligação com o emprego de emulsão modificada por polímero elastomérico tipo RR1C-E devido a sua maior capacidade de adesão entre as camadas, resultando em um melhor desempenho e vida útil do pavimento asfáltico.. A maior parte da estabilidade do TS por penetração se deve à adesão, conferida pelo ligante asfáltico entre o agregado e o substrato, sendo secundária a contribuição dada pelo entrosamento das partículas dos agregados. Já no macadame betuminoso, a estabilidade é principalmente obtida pelo intertravamento e pelo atrito entre as partículas de agregados, complementada pela coesão conferida pelo ligante asfáltico. Do TSS por penetração até o tratamento múltiplo, há uma transição no que diz respeito à estabilidade. Entretanto, quanto mais aplicações se adotam no TS, mais duvidosas serão as vantagens econômicas do processo; neste caso um outro tipo de revestimento, como o pré-misturado a frio, deve ser considerado. UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 39

40 2 SELEÇÃO DE CAMADAS ASFÁLTICAS PARA OBRAS DE PAVIMENTAÇÃO 2.1 CONDICIONANTES PARA UM PROJETO DE PAVIMENTO A seleção do tipo de mistura asfáltica para compor camadas asfálticas de um pavimento, seja nos projetos de implantação ou naqueles destinados à reabilitação, está condicionada à estrutura do pavimento como um todo, incluindo o subleito, e demanda a consideração de uma série de pontos relevantes pelo projetista: tráfego atuante e período de projeto; geometria da via e condicionantes do relevo; condicionantes climáticos e dispositivos de drenagem; tipos de ocorrências de solos, natureza do subleito e disponibilidade de materiais no local ou nas proximidades; tecnologias ou facilidades instaladas e disponíveis na região Tráfego e período de projeto Para os projetos das vias, o volume de tráfego é relevante para o cálculo da capacidade viária e do nível de serviço, que direcionam o projeto de terraplenagem (cortes e aterros, túneis e viadutos), o número de faixas de tráfego, a largura mínima das mesmas, as declividades máximas, entre outros aspectos geométricos. UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 41

41 Para o projeto da estrutura de pavimento dessas vias, devem ser considerados os veículos comerciais (caminhões e ônibus) com a maior precisão possível, pois estes são os maiores responsáveis pela solicitação da estrutura e sua deterioração. É importante relembrar que cada carga solicitante gera um dano à estrutura e que os danos são cumulativos, levando a mesma a níveis de deterioração que o projetista designa de final da vida de projeto. O final da vida de projeto é estabelecido pelo órgão gestor, que em geral vincula este a uma área trincada máxima admissível do revestimento asfáltico, ao afundamento máximo admissível nas trilhas de roda, ou mesmo à irregularidade longitudinal máxima admissível. O tráfego solicitante é um dos parâmetros de maior dificuldade de determinação ou de estimativa futura nos projetos de pavimentação e que, ao ser subestimado, pode levar ao subdimensionamento das estruturas de pavimentos ou à redução de sua vida de projeto. Vários fatores devem ser mensurados, determinados, previstos, ou mesmo estimados, para considerar o tráfego de veículos, principalmente de veículos comerciais: 1 Volume diário médio de veículos comerciais no total, estando atento às épocas de safra e entressafra quando pertinentes. No Brasil, empregam-se as rodovias como um dos mais importantes meios de transporte de carga, prevalecendo sobre os demais modos e respondendo por praticamente 60% do total da carga transportada. Dado esse panorama de logística de transporte de carga e à reduzida malha rodoviária brasileira pavimentada, a participação de veículos comerciais sobre o total que utiliza essas vias pavimentadas é elevado, sendo frequentes percentuais de 30 a 60%; 2 A porcentagem dos veículos por sentido, que pode ser desbalanceada se há majoritariamente um sentido mais carregado do que o outro. Em projetos de pista simples, deve-se sempre considerar o sentido mais carregado devido ao fator preponderante que é a continuidade geométrica de camadas, facilitando a construção e a continuidade hidráulica; 3 A porcentagem de veículos comerciais por faixa de tráfego para vias com duas ou mais faixas por sentido, sendo em geral considerada a faixa mais carregada ou a mais solicitada pelos veículos comerciais para o projeto do pavimento; e 4 A frequência de distribuição de peso dos veículos comerciais, configurações de eixos e tipos de pneus, fatores preponderantes no cálculo das solicitações do tráfego. Esses dados são, infelizmente, escassos no Brasil dada a pequena quantidade de balanças instaladas e, frequentemente, o projetista estima uma porcentagem de eixos carregados no limite legal de carga e uma porcentagem complementar que circula vazio (carga do próprio veículo). Essas estimativas podem levar a cálculos que subestimam a solicitação real do tráfego, pois há uma porcentagem, às vezes expressiva, de veículos que circulam com excesso de carga. 42 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

42 O excesso de carga dos veículos comerciais (carga acima da carga legal) tem sido constatado em vários estudos e pesquisas brasileiras. O Conselho Nacional de Trânsito (Contran), responsável pela regulamentação para aferição de peso de veículos, também estabelece, por meio de resoluções, percentuais de tolerância de peso. Em 2014, a Resolução de número 489 do Contran estabeleceu novos limites de tolerância, sancionados pela LEI n o , de março de 2015, com pequenas alterações com relação à Resolução 489, resumidos nos dois itens a seguir: 1 de 5% sobre os limites de pesos regulamentares para o peso bruto total (PBT); 2 de 10% sobre os limites regulamentares de peso bruto transmitido por eixo dos veículos. A deterioração dos pavimentos é dada por veículos comerciais e já se comprovou, até experimentalmente, que a magnitude do dano aos pavimentos é exponencial com a carga aplicada, ou seja, o dano é proporcional à carga solicitante elevada a uma potência (quarta potência ou até superior a esta) (HRB, 1962). Dessa forma, pode-se compreender que as cargas dos veículos comerciais (e o excesso de cargas) são um dos fatores responsáveis pela maior variação das solicitações que devem ser consideradas ou previstas para o dimensionamento de estruturas de pavimentos. Recomenda-se fortemente que os projetos de pavimentação avaliem a sensibilidade ou as alterações nas espessuras de camadas calculadas frente à provável variação dos parâmetros do tráfego solicitante. Até o momento, os métodos empíricos de dimensionamento de pavimentos levam em consideração a solicitação equivalente de repetições acumuladas de eixo-padrão. Ou seja, a solicitação real dos pavimentos acumulada na vida de projeto equivale ao somatório de solicitações do eixo-padrão adotado, atuantes de forma transiente, e que resultam, de forma equivalente, em um dano total acumulado, similar ao causado pelo tráfego real. O eixo-padrão é aquele que causa um dano unitário à estrutura de pavimento. O eixo-padrão, também adotado no Brasil, foi estabelecido pelos norte-americanos na década de 1950 (AASHO, 1961), sendo a configuração escolhida a de um eixo simples de rodas duplas (ESRD), com carga total no eixo, somando as quatro rodas, de 18kpis ou 80kN (8,2tf). Vários métodos empíricos de dimensionamentos de pavimentos existentes, como a AASHTO (1961, sendo a última versão publicada em 1993), e o método brasileiro do DNIT (última versão em 1981, reproduzida em DNIT, 2006a) transformam todos os veículos comerciais, com as mais distintas cargas e configurações de eixos, empregando diferentes procedimentos, em um número N acumulado de repetições de eixos-padrão, no período de projeto. Uma crítica que se faz em relação ao uso do número N para representar a solicitação do tráfego, é que se estimam os danos de forma particularizada, levando em consideração um determinado problema ou ruptura provável. Esses pressupostos e hipóteses não são UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 43

43 aplicáveis indistintamente para todos os tipos de estruturas e espessuras de camadas de pavimentos. Ou seja, o emprego do número N para representar a solicitação de tráfego é simplista e aplicável para um critério específico. O projetista de pavimentos poderá avaliar as solicitações na estrutura de pavimento considerando cada tipo de solicitação (cada tipo de configuração de eixos e carga por roda). Os novos métodos de dimensionamento de pavimento mecanicistas levam em consideração o acúmulo total de danos, sendo este o somatório de danos diferentes para cada tipo de carga atuante (AASHTO, 2002), podendo ser particularizado para a estrutura que se está concebendo. Esta é uma tendência também em nosso país, pois considera as especificidades de cada projeto, de cada estrutura e de cada material nas respostas das solicitações, como por exemplo está proposto em Franco (2007). No Brasil, nas últimas duas décadas, tem-se considerado o período de projeto de 10 anos para uma grande gama de pavimentos e solicitações, embora para algumas situações de maior volume de tráfego, venham sendo adotados maiores períodos, de 15 até 20 anos. Para a seleção de misturas asfálticas, este Guia técnico baseou-se no número N de repetições de carga equivalentes do eixo-padrão, por ser ainda usual no país pelos métodos empíricos de dimensionamento de pavimentos flexíveis. Embora o Guia técnico não trate especificamente de dimensionamento de pavimentos, os autores propõem que sejam feitos os projetos de dimensionamento com base em análises mecanicistas das estruturas de pavimento e, para tanto, que os ensaios laboratoriais e de campo, essenciais para determinação dos parâmetros necessários, sejam todos realizados. Os pavimentos foram subdivididos em categorias segundo o número N de repetições equivalentes do eixo-padrão de 80kN (8,2tf) no período de projeto, para a seleção das soluções de pavimentação e tipos de misturas asfálticas indicadas Tabela UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

44 Tabela 2.1: Níveis de tráfego para a seleção de soluções de misturas asfálticas Designação segundo o nível de tráfego Número N de repetições equivalentes de carga do eixo-padrão de 80kN ou 8,2tf (USACE DNIT, 2006a) (1) Rodovias e vias típicas nesta categoria (2) B: Baixo volume de tráfego 10 6 Vias de tráfego local, estradas vicinais, rodovias com tráfego de algumas dezenas ou poucas centenas de veículos comerciais diários, vias urbanas de pequena solicitação por tráfego comercial etc. M: Moderado volume de tráfego Vias e rodovias coletoras, rodovias de pista simples ou dupla, rodovias com centenas de veículos comerciais diários, acessos rodoviários etc. A: Alto volume de tráfego Rodovias e vias urbanas em geral com pista dupla, com 2 ou mais faixas por sentido, rodovias com tráfego de várias centenas até um ou dois milhares de veículos comerciais diários, implantação de terceiras faixas para caminhões lentos em pistas simples, faixas de ônibus urbanos etc. MP: Muito pesado volume muito alto de tráfego e vias especiais N > 5 x 10 7 Rodovias e vias de tráfego muito pesado, com 2 ou mais faixas por sentido, com grande participação de veículos comerciais, rodovias que ultrapassem em geral veículos comerciais diários, corredores de ônibus tipo BRT com elevada solicitação, acessos a terminais de carga etc. (1) Número de repetições de carga do eixo padrão AASHTO é calculado empregando outros Fatores de Equivalência de Carga da AASHTO, que resultam em números N diferentes do N USACE, para o mesmo tráfego. O N USACE tem sido empregado tradicionalmente para dimensionamento de pavimentos pelo método empírico de dimensionamento de estruturas de pavimento novos vigente no Brasil. O N AASHTO também é empregado no Brasil para algumas verificações estruturais e projetos de restauração. (2) O número de repetições acumuladas de eixos deve ser calculado e não estimado pela categoria da rodovia ou via; a descrição na presente tabela é empregada para exemplificar algumas ocorrências frequentes, não generalizadas. O volume de tráfego diário de veículos comerciais descritos é meramente indicativo e ilustrativo, devendo ser calculado com rigor, levando em consideração a magnitude das cargas, configurações de eixos etc. Rodovias ou vias urbanas de mesmo VDM (volume de tráfego diário médio) podem resultar em diferentes N - número de solicitações equivalentes de carga do eixo padrão. UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 45

45 2.1.2 Geometria da via e condicionantes do relevo A geometria da via segue os preceitos de projeto viário e depende de vários fatores. Para a pavimentação asfáltica, um relevante fator geométrico são os aclives, principalmente aqueles com mais de 5%, que reduzem significativamente as velocidades dos veículos pesados. Essa redução de velocidade gera cargas dinâmicas mais elevadas aplicadas ao pavimento, que correspondem a maiores magnitudes de tensões e, portanto, de deslocamentos na estrutura do pavimento. Esses carregamentos podem ser calculados e, consequentemente, o aumento de dano à estrutura também. O aumento de dano implicará projetar uma estrutura mais robusta, com camadas asfálticas de melhor desempenho. Alternativamente, de forma simplificada, recomenda-se neste Guia técnico aumentar de maneira empírica a solicitação a que a estrutura de pavimento estará sujeita nessas condições adversas, como aclives fortes, considerando um aumento no nível de tráfego, conforme indicado de B para M, de M para A, de A para MP (ver Tabela 2.1). No caso do nível de tráfego MP, sugere-se que nas condições adversas (como aclives fortes), sejam feitas opções por ligantes asfálticos de melhor desempenho, empregando um material recomendado, ao invés de adequado (ver Tabela 2.5). O artifício de aumentar o nível de tráfego (de B para M, de M para A, de A para MP) ou na indicação de ligante asfáltico e das misturas asfálticas (de adequado para recomendado) devido às condições adversas (geometria, clima etc.) será designado neste Guia técnico de aumento no nível de desempenho, empregado para levar em consideração o aumento de solicitação de forma indireta. Os declives e as curvas de pequeno raio são locais de maior probabilidade de ocorrência de problemas de aderência pneu-pavimento em pista molhada. Esses locais devem, da mesma forma, ser tratados com um aumento no grau de solicitação ou um aumento no nível de desempenho em relação aos trechos em tangente e planos Condicionantes climáticos e dispositivos de drenagem As vias que operam em regiões sujeitas a elevadas temperaturas podem apresentar maior propensão a defeitos como exsudação ou mesmo de deformações em trilhas de roda nos revestimentos asfálticos, principalmente se essa situação estiver conjugada com a existência de rampas. Locais onde há precipitações intensas, mesmo que sejam de curta duração, ou com somatório elevado de precipitações anuais, são propensos à ocorrência de acidentes por derrapagens ou até hidroplanagem. Nas rodovias e vias urbanas onde se possa desenvolver maiores velocidades, o risco aumenta, pois o coeficiente de atrito em pavimentos molhados cai com o aumento da velocidade. Nessas regiões, a existência de curvas de pequeno raio e rampas também são pontos de maior atenção. Em rodovias de tráfego intenso e altas velocidades, com curvas de grandes raios e diversas faixas de rolamento, também se faz necessário um bom projeto de drenagem superficial, pois a área de contribuição é expres- 46 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

46 siva. A água pode acumular nas faixas mais externas, que recebem toda a contribuição das demais, levando ao aumento da lâmina d água e a problemas de redução de aderência pneu-pavimento. Essas situações citadas podem ser tratadas de forma diferenciada, utilizando revestimentos asfálticos que contribuam para o aumento no coeficiente de atrito entre o pneu e pavimento (ver item 2.3 e Tabela 2.6). É importante ressaltar que um bom projeto de drenagem e de dispositivos adequados para promover a retirada da água da superfície ou daquela que infiltre na estrutura de pavimento são imperativos, tanto para melhoria das condições de aderência, quanto para o funcionamento estrutural dos pavimentos Materiais Subleito Um bom projeto de dimensionamento de pavimentos envolve um estudo apurado da geologia, da pedologia e da geotecnia locais. Nos cortes e aterros, o tratamento que será dado ao subleito é essencial para um bom desempenho da estrutura do pavimento. Recomenda- -se fortemente que haja um processo de densificação intenso do subleito, alcançando-se o maior grau de compactação possível do solo em questão, desde que o processo executivo não leve o mesmo a apresentar anisotropia ( lamelas construtivas). Recomenda-se ainda que se empreguem tecnologias e metodologias nacionais de reconhecimento de solos e para sua seleção, como a miniatura compactada tropical MCT (Nogami e Villibor, 1995). Recomenda-se que as respostas do subleito (quanto à resistência e à deformabilidade) sejam as mais similares possível, de maneira a eliminar uma elevada complexidade em projetos de restauração futuros. É importante controlar além do grau de compactação e a umidade, a deformabilidade no topo do subleito (obtida através da viga Benkelman, do falling weight deflectometer FWD, ou light weight deflectometer LWD) para assegurar respostas estruturalmente compatíveis para os pavimentos projetados. Caso não esteja disponível um desses recursos de medida da deformabilidade, pode-se empregar, embora de maneira limitada, o cone de penetração sul-africano (DCP). Importante realçar que as medidas de DCP são de resistência e não de deformabilidade. A homogeneidade do subleito facilita, inclusive, as intervenções futuras, sejam preventivas ou de reabilitação. A pequena variação de respostas da estrutura implica possibilitar maiores extensões de uma mesma solução (trechos homogêneos), ou seja, implica não gerar uma complexidade em projetos futuros. Subleitos de baixa capacidade de suporte e de alta deformabilidade (resilientes) comprometem o desempenho futuro, ora exigindo estruturas muito robustas estruturalmente, ora obrigando a executar reforços estruturais para a redução das deflexões. Nesses casos, deve-se estudar sempre a viabilidade econômica de troca de subleito, em geral com 60cm de espessura de troca ou superior, ou sua estabilização com cimento ou com cal, ou até mesmo com resíduos com ação pozolânica como as cinzas volantes, de carvão ou provenientes da queima do lixo, entre outros. UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 47

47 A presença de solo mole, passível de adensamento sob carregamento, implica necessariamente um estudo geotécnico cuidadoso para propor: 1 Troca total, quando for viável a espessura a ser removida e substituída, ou troca parcial por aterro no topo da camada com a devida construção de bermas de equilíbrio. 2 A construção de aterros temporários quando viável para propiciar o adensamento e depois ser aliviado novamente com a remoção do mesmo e a construção do pavimento recurso que demanda em geral custos elevados e com cronograma de obra que permita essa técnica. 3 Uso de técnicas de aceleração de adensamento como drenos, aplicação de vácuo etc. 4 Uso de geossintéticos como reforços e/ou elementos de separação. 5 Emprego de rachão, desde que seja limitado o volume a ser empregado até que seja obtida resistência mínima necessária no topo da camada (em camadas muito espessas de solo mole, pode haver um consumo muito grande de rachão até que haja um certo travamento e resistência suficiente para dar suporte a equipamentos). 6 Estaqueamento, jet-grouting, colunas de brita ou de cal etc. quando forem ocorrências de extensão limitadas. Caso permaneça a presença de solo mole por inviabilidade de tratamento ou remoção, o projetista deve estudar cautelosamente a magnitude dos recalques diferenciais e suas consequências em camadas cimentadas por resultarem em elevação das tensões de tração e redução, portanto, da vida de fadiga dessas camadas. Materiais para as camadas de base, sub-base e reforço do subleito do pavimento O estudo da disponibilidade de material no local é essencial para fazer um projeto voltado à realidade local. Da mesma forma, devem ser verificadas as tecnologias e as facilidades disponíveis no local da obra. Um pavimento com desempenho adequado é aquele que apresenta compatibilidade estrutural do conjunto de suas camadas quanto às resistências (ao cisalhamento) dos materiais e, principalmente, quanto à deformabilidade. Uma verificação das tensões e das deformações atuantes é essencial para um bom projeto de dimensionamento. Este Guia técnico sugere fortemente que todo dimensionamento de pavimentos seja feito por análise mecanicista. Este Guia técnico sugere que para tráfego A e MP (Tabela 2.1) sejam empregadas bases ou sub-bases de elevados módulos de resiliência ou elástico. Nesse sentido indica para alívio de tensões de tração no revestimento asfáltico e aumento de sua vida de fadiga: 48 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

48 1 As bases asfálticas de elevado módulo (EME), usinadas com asfaltos de baixa penetração (entre 10 e 25 0,1mm); 2 Em algumas situações, camadas asfálticas usinadas com asfaltos altamente modificados por polímeros elastoméricos, de elevada vida de fadiga; ou 3 Bases ou sub-bases cimentadas (BGTC brita graduada tratada com cimento ou CCR concreto compactado com rolo). Deve-se estar muito atento à continuidade hidráulica das camadas e ao projeto de drenagem. A construção de faixas adicionais não deve ser projetada sem conhecimento prévio da estrutura existente, com o risco de bloqueamento do fluxo de água para fora do pavimento e de acúmulo desta entre o pavimento existente e a faixa adicional Materiais para camadas asfálticas Agregados Para a concepção do tipo de revestimento asfáltico que melhor se aplica ao projeto de pavimento, devem-se estudar minuciosamente as pedreiras disponíveis na região, a geologia das rochas exploradas, os tipos e as sequências de britadores e beneficiamentos, bem como fontes naturais devidamente licenciadas de cascalhos, seixos, areia etc. Vale lembrar que cada vez mais tem-se feito uso de agregados provenientes de fresagem de pavimentos deteriorados. Nas instalações mais modernas de usinas de asfalto tem-se um silo reservado para material fresado, que foi ou não britado previamente. Os agregados para camadas asfálticas devem seguir normas específicas de modo a apresentarem propriedades e características que promovam a qualidade desejada para as misturas asfálticas. Enumeram-se algumas dessas características e propriedades: resistência à abrasão e à quebra, forma, absorção de água ou de ligante, adesividade ao ligante asfáltico, durabilidade, equivalente de areia, rugosidade superficial, porosidade, entre outros aspectos. Em Bernucci et al. (2006) esses aspectos são apresentados e discutidos em detalhes. Fíler e aditivos Dependendo do tipo de mistura asfáltica selecionada para a obra, deve-se também prever a disponibilidade de fíler ativo (como a cal), e aditivos (como fibras, melhoradores de adesividade líquidos, entre outros produtos). Ligantes asfálticos Este Guia técnico sugere a seleção de ligantes asfálticos em função do tráfego, do tipo de obra (implantação ou reabilitação), das especificidades locais e do tipo de misturas asfálticas. Caso haja situações ou condições adversas, tais como: rampas fortes, curvas fechadas, presença de tráfego canalizado de veículos pesados, temperaturas médias do ar muito elevadas, entre outras situações que exijam misturas asfálticas especiais para garantir o desempenho adequado, sugere-se que seja elevado o nível de desempenho em UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 49

49 um grau: aumentar o nível de tráfego (de B para M, de M para A, de A para MP) ou na indicação de ligante asfáltico e das misturas asfálticas (de adequado para recomendado). Caso a logística da obra não comporte alterações de misturas asfálticas ou de ligantes somente nos locais cujas condições sejam adversas, sugere-se um estudo detalhado de alterações granulométricas ou de incrementos de melhoria de desempenho para o bom funcionamento das estruturas de pavimentos nesses locais. De maneira geral, as indicações dos tipos de ligantes asfálticos propostas por este Guia técnico para misturas asfálticas usinadas a quente ou usinadas mornas constam das Tabelas 2.2 a 2.5. Para os tratamentos superficiais por penetração invertida, as lamas asfálticas e microrrevestimento asfáltico a frio, este Guia técnico indica os ligantes constantes nas Tabelas 2.6 a 2.8. Para as misturas asfálticas usinadas a frio, este Guia técnico indica os ligantes constantes nas mesmas Tabelas 2.6 a 2.8. As indicações dos tipos de emulsões e de asfaltos diluídos para a realização de serviços de imprimação sobre bases e pinturas de ligação entre camadas asfálticas propostas por este Guia técnico constam da Tabela Tecnologias ou facilidades instaladas e disponíveis na região Toda estrutura de pavimento deve ser projetada tendo em vista os recursos naturais, as fontes de materiais para exploração e os equipamentos disponíveis (como usinas de asfalto, usinas de solos etc.). Os equipamentos e as facilidades instaladas para garantia de uma execução apropriada dos revestimentos asfálticos e camadas asfálticas são tratadas no Capítulo 3 deste Guia técnico. 2.2 SELEÇÃO DE REVESTIMENTOS E DE BASES ASFÁLTICAS DE PAVIMENTOS EM OBRAS DE IMPLANTAÇÃO Os diversos tipos de soluções de revestimentos asfálticos estão definidos no Capítulo 1 deste Guia técnico. Nas Tabelas 2.2 a 2.8 são sugeridas as misturas asfálticas adequadas para obras de implantação de rodovias e de vias urbanas dependendo do tráfego solicitante. Trata-se de sugestões e não dispensam uma análise minuciosa da pertinência ao projeto. Os cálculos de espessura das camadas asfálticas dependem dos tipos de ligantes asfálticos e graduação utilizados, do tráfego atuante, dos materiais e das espessuras das camadas subjacentes às camadas asfálticas, do subleito, e das condições climáticas. Não é adequado o cálculo de espessuras que não levem em consideração as propriedades mecânicas das camadas asfálticas. A diferenciação dos tipos de ligantes e de soluções de revestimentos e bases asfálticas somente é bem avaliada pelas propriedades mecânicas (ver Capítulo 3 deste Guia técnico). 50 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

50 Tabela 2.2: Tipos de serviços a quente ou mornos para baixo volume de tráfego misturas asfálticas usinadas a quente ou usinadas mornas e tratamentos superficiais a quente adequados e recomendados em obras de implantação de rodovias e vias urbanas Nível de tráfego: B (baixo volume de tráfego N 10 6 ) Tipos de serviços (misturas usinadas e tratamentos superficiais) CAP convencional Ligantes asfálticos a quente ou CAP elastomérico CAP modificados CAP borracha 55/75-E 60/85-E 65/90-E AB8 AB22 Tratamentos superficiais de penetração a quente TSS (simples) TSD (duplo) TST (triplo) Camadas intermediárias (binder) e bases Macadame betuminoso por penetração a quente (base) Misturas asfálticas usinadas a quente ou mornas (binder e base) Camadas de rolamento: misturas usinadas Areia asfalto a quente - AAUQ Concreto asfáltico - CA Camadas de rolamento: misturas especiais usinadas Camada porosa de atrito - CPA (*) Mistura asfáltica tipo Gap-graded - GG (*) Mistura asfáltica tipo BBTM / RAUD (*) Mistura asfáltica tipo SMA Não adequado: produto cuja aplicação não é indicada tecnicamente. Adequado: produto cuja aplicação pode levar ao sucesso técnico (pressupõe realização de ensaios de dosagem e de propriedades, seguindo especificações, e aplicação dentro das boas técnicas executivas). Recomendado: produto cuja aplicação é recomendada do ponto de vista técnico e de durabilidade (pressupõe realização de ensaios de dosagem e de propriedades, seguindo especificações, e aplicação dentro das boas técnicas executivas). A não indicação de uso ou de restrição significa muitas vezes que se trata de uma solução não usual ou economicamente inviável, ou mesmo de pouca experiência prática neste tipo de serviço ou emprego específico. (*) Camadas que devem ser executadas sobre camadas asfálticas densas (não drenantes) Observação importante: trata-se de sugestão de seleção de uso e não assegura sucesso caso não sejam feitos os ensaios de caracterização de materiais, dosagem e determinação de propriedades mecânicas e hidráulicas indicados para cada caso, que acompanhem um projeto estrutural. As espessuras mínimas estruturais de projeto devem ser seguidas, a menos que estudos complementares sejam realizados e que comprovem a eficiência de adoção de menores espessuras. UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 51

51 Tabela 2.3: Tipos de serviços a quente ou mornos para moderado volume de tráfego misturas asfálticas usinadas a quente ou usinadas mornas e tratamentos superficiais a quente adequados e recomendados em obras de implantação de rodovias e vias urbanas Nível de tráfego: M (moderado volume de tráfego 10 6 <N 10 7 ) Tipos de serviços (misturas usinadas e tratamentos superficiais) CAP convencional Ligantes asfálticos a quente CAP modificados CAP elastomérico ou 55/75-E 60/85-E 65/90-E Altamente modificado CAP borracha AB8 AB22 CAP de baixa penetração (modificado ou não) Tratamentos superficiais de penetração a quente sobre camada asfáltica usinada TSD (duplo) TST (triplo) Camadas intermediárias (binder) e bases Macadame betuminoso por penetração a quente (base) Misturas asfálticas usinadas a quente ou mornas (binder e base) EME - mistura de módulo elevado (base) SAMI (sobre camada que possui trincas de retração) Camadas de rolamento: misturas usinadas Concreto asfáltico - CA Camadas de rolamento: misturas especiais usinadas Camada porosa de atrito - CPA (*) Mistura asfáltica tipo Gap-graded - GG (*) Mistura asfáltica tipo BBTM / RAUD (*) Mistura asfáltica tipo SMA Não adequado: produto cuja aplicação não é indicada tecnicamente. Adequado: produto cuja aplicação pode levar ao sucesso técnico (pressupõe realização de ensaios de dosagem e de propriedades, seguindo especificações, e aplicação dentro das boas técnicas executivas). Recomendado: produto cuja aplicação é recomendada do ponto de vista técnico e de durabilidade (pressupõe realização de ensaios de dosagem e de propriedades, seguindo especificações, e aplicação dentro das boas técnicas executivas). A não indicação de uso ou de restrição significa muitas vezes que se trata de uma solução não usual ou economicamente inviável, ou mesmo de pouca experiência prática neste tipo de serviço ou emprego específico. (*) Camadas que devem ser executadas sobre camadas asfálticas densas (não drenantes). Observação importante: trata-se de sugestão de seleção de uso e não assegura sucesso caso não sejam feitos os ensaios de caracterização de materiais, dosagem e determinação de propriedades mecânicas e hidráulicas indicados para cada caso, que acompanhem um projeto estrutural. As espessuras mínimas estruturais de projeto devem ser seguidas, a menos que estudos complementares sejam realizados e que comprovem a eficiência de adoção de menores espessuras. 52 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

52 Tabela 2.4: Tipos de serviços a quente ou mornos para alto volume de tráfego misturas asfálticas usinadas a quente ou usinadas mornas adequadas e recomendadas em obras de implantação de rodovias e vias urbanas Nível de tráfego: A (alto volume de tráfego 10 7 <N 5x10 7 ) Tipos de serviços (misturas usinadas e tratamentos superficiais) CAP convencional Ligantes asfálticos a quente CAP modificados CAP elastomérico ou 55/75-E 60/85-E 65/90-E Altamente modificado CAP borracha AB8 AB22 CAP de baixa penetração (modificado ou não) Camadas intermediárias (binder) e bases Misturas asfálti cas usinadas a quente ou mor nas (binder e base) EME - mistura de módulo elevado (base) SAMI (sobre camada que possui trincas de retração) Camadas de rolamento: misturas usinadas Concreto asfáltico - CA Camada porosa de atrito - CPA (*) Mistura asfáltica tipo Gap Graded - GG (*) Mistura asfáltica tipo BBTM / RAUD (*) Mistura as fáltica tipo SMA (*) Não adequado: produto cuja aplicação não é indicada tecnicamente. Adequado: produto cuja aplicação pode levar ao sucesso técnico (pressupõe realização de ensaios de dosagem e de propriedades, seguindo especificações, e aplicação dentro das boas técnicas executivas). Recomendado: produto cuja aplicação é recomendada do ponto de vista técnico e de durabilidade (pressupõe realização de ensaios de dosagem e de propriedades, seguindo especificações, e aplicação dentro das boas técnicas executivas). A não indicação de uso ou de restrição significa muitas vezes que se trata de uma solução não usual ou economicamente inviável, ou mesmo de pouca experiência prática neste tipo de serviço ou emprego específico. (*) Camadas que devem ser executadas sobre camadas asfálticas densas (não drenantes). Observação importante: trata-se de sugestão de seleção de uso e não assegura sucesso caso não sejam feitos os ensaios de caracterização de materiais, dosagem e determinação de propriedades mecânicas e hidráulicas indicados para cada caso, que acompanhem um projeto estrutural. As espessuras mínimas estruturais de projeto devem ser seguidas, a menos que estudos complementares sejam realizados e que comprovem a eficiência de adoção de menores espessuras. UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 53

53 Tabela 2.5: Tipos de serviços a quente ou mornos para volume de tráfego muito pesado e vias especiais misturas asfálticas usinadas a quente ou usinadas mornas adequadas e recomendadas em obras de implantação de rodovias e vias urbanas Tipos de serviços (misturas usinadas e tratamentos superficiais) CAP convencional Nível de tráfego: MP (tráfego muito pesado N > 5x10 7 ) Ligantes asfálticos a quente ou CAP modificados CAP elastomérico 55/75-E 60/85-E 65/90-E Altamente modificado CAP borracha AB8 AB22 CAP de baixa penetração (modificado ou não) Camadas intermediárias (binder) e bases Misturas asfálticas usinadas a quente ou mornas (binder e base) EME - mistu ra de módulo elevado (base) SAMI (sobre camada que possui trincas de retração) Camadas de rolamento: misturas usinadas Concreto asfáltico - CA Camada porosa de atrito - CPA (*) Mistura asfáltica tipo Gap-graded - GG (*) Mistura asfáltica tipo BBTM / RAUD (*) Mistura asfáltica tipo SMA (*) Não adequado: produto cuja aplicação não é indicada tecnicamente. Adequado: produto cuja aplicação pode levar ao sucesso técnico (pressupõe realização de ensaios de dosagem e de propriedades, seguindo especificações, e aplicação dentro das boas técnicas executivas). Recomendado: produto cuja aplicação é recomendada do ponto de vista técnico e de durabilidade (pressupõe realização de ensaios de dosagem e de propriedades, seguindo especificações, e aplicação dentro das boas técnicas executivas). A não indicação de uso ou de restrição significa muitas vezes que se trata de uma solução não usual ou economicamente inviável, ou mesmo de pouca experiência prática neste tipo de serviço ou emprego específico. (*) Camadas que devem ser executadas sobre camadas asfálticas densas (não drenantes). Observação importante: trata-se de sugestão de seleção de uso e não assegura sucesso caso não sejam feitos os ensaios de caracterização de materiais, dosagem e determinação de propriedades mecânicas e hidráulicas indicados para cada caso, que acompanhem um projeto estrutural. As espessuras mínimas estruturais de projeto devem ser seguidas, a menos que estudos complementares sejam realizados e que comprovem a eficiência de adoção de menores espessuras. 54 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

54 Tabela 2.6: Tipos de serviços a frio para baixo volume de tráfego misturas asfálticas usinadas a frio e tratamentos superficiais a frio adequados e recomendados em obras de implantação de rodovias e vias urbana Tipos de serviços asfálticos a frio Ruptura rápida Nível de tráfego: B (baixo volume de tráfego N 10 6 ) Emulsões asfálticas Ruptura média Convencionais Ruptura lenta Ruptura controlada Ruptura rápida Elastoméricas Ruptura média Ruptura controlada Ruptura lenta RR-1C RR-2C RM-1C RM-2C RL-1C LA-1C LAN EA I LA-RC RR1C-E RR2C-E RM1C-E RC1C-E RL1C-E Tratamentos superficiais de penetração a frio TSS TSD TST Camadas intermediárias (binder) e bases Macadame betuminoso Solo-emulsão Camadas de rolamento: misturas usinadas PMF aberto PMF semidenso PMF denso Areia asfalto - AAUF Camadas de rolamento: tratamentos de superfície Microrrevestimento - MRAF Lama asfáltica - LA Tratamento tipo SAM Não adequado: produto cuja aplicação não é indicada tecnicamente. Adequado: produto cuja aplicação pode levar ao sucesso técnico (pressupõe realização de ensaios de dosagem e de propriedades, seguindo especificações, e aplicação dentro das boas técnicas executivas). Recomendado: produto cuja aplicação é recomendada do ponto de vista técnico e de durabilidade (pressupõe realização de ensaios de dosagem e de propriedades, seguindo especificações, e aplicação dentro das boas técnicas executivas). Observação importante: trata-se de sugestão de seleção de uso e não assegura sucesso caso não sejam feitos os ensaios de caracterização de materiais, dosagem e determinação de propriedades mecânicas e hidráulicas indicados para cada caso, que acompanhem um projeto estrutural. As espessuras mínimas estruturais de projeto devem ser seguidas, a menos que estudos complementares sejam realizados e que comprovem a eficiência de adoção de menores espessuras. UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 55

55 Tabela 2.7: Tipos de serviços a frio para moderado volume de tráfego misturas asfálticas usinadas a frio e tratamentos superficiais a frio adequados e recomendados em obras de implantação de rodovias e vias urbanas Tipos de serviços asfálticos a frio Ruptura rápida Ruptura média Nível de tráfego: M (moderado volume de tráfego 10 6 <N 10 7 ) Convencionais Ruptura lenta Emulsões asfálticas Ruptura controlada Ruptura rápida Elastoméricas Ruptura média Ruptura controlada Ruptura lenta RR-1C RR-2C RM-1C RM-2C RL-1C LA-1C LAN EA I LA-RC RR1C-E RR2C-E RM1C-E RC1C-E RL1C-E Tratamentos superficiais de penetração a frio sobre camada asfáltica TSD TST Camadas intermediárias (binder) e bases Macadame betuminoso Solo-emulsão PMF aberto PMF semidenso PMF denso Areia asfalto - AAUF Camadas de rolamento: tratamentos de superfície sobre camada asfáltica Microrrevestimento - MRAF Lama Asfáltica - LA Tratamento tipo SAM Não adequado: produto cuja aplicação não é indicada tecnicamente. Adequado: produto cuja aplicação pode levar ao sucesso técnico (pressupõe realização de ensaios de dosagem e de propriedades, seguindo especificações, e aplicação dentro das boas técnicas executivas). Recomendado: produto cuja aplicação é recomendada do ponto de vista técnico e de durabilidade (pressupõe realização de ensaios de dosagem e de propriedades, seguindo especificações, e aplicação dentro das boas técnicas executivas). Observação importante: trata-se de sugestão de seleção de uso e não assegura sucesso caso não sejam feitos os ensaios de caracterização de materiais, dosagem e determinação de propriedades mecânicas e hidráulicas indicados para cada caso, que acompanhem um projeto estrutural. As espessuras mínimas estruturais de projeto devem ser seguidas, a menos que estudos complementares sejam realizados e que comprovem a eficiência de adoção de menores espessuras. 56 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

56 Tabela 2.8: Tipos de serviços a frio para alto volume de tráfego e tráfego muito pesado tratamentos superficiais a frio adequados e recomendados em obras de implantação de rodovias e vias urbanas Tipos de serviços asfálticos a frio Ruptura rápida Nível de tráfego: A e MP (alto volume de tráfego e tráfego muito pesado N > 10 7 ) Ruptura média Convencionais Ruptura lenta Emulsões asfálticas Elastoméricas Ruptura controlada Ruptura rápida Ruptura Ruptura média controlada Ruptura lenta RR-1C RR-2C RM-1C RM-2C RL-1C LA-1C LAN EA I LA-RC RR1C-E RR2C-E RM1C-E RC1C-E RL1C-E Camadas de rolamento: tratamentos de superfície sobre camadas usinadas (*) Microrrevestimento - MRAF Tratamento tipo SAM Não adequado: produto cuja aplicação não é indicada tecnicamente. Adequado: produto cuja aplicação pode levar ao sucesso técnico (pressupõe realização de ensaios de dosagem e de propriedades, seguindo especificações, e aplicação dentro das boas técnicas executivas). Recomendado: produto cuja aplicação é recomendada do ponto de vista técnico e de durabilidade (pressupõe realização de ensaios de dosagem e de propriedades, seguindo especificações, e aplicação dentro das boas técnicas executivas). (*) Serviços de caráter excepcional na implantação de rodovias e vias urbanas, construídas sobre camadas usinadas. Observação importante: trata-se de sugestão de seleção de uso e não assegura sucesso caso não sejam feitos os ensaios de caracterização de materiais, dosagem e determinação de propriedades mecânicas e hidráulicas indicados para cada caso, que acompanhem um projeto estrutural. As espessuras mínimas estruturais de projeto devem ser seguidas, a menos que estudos complementares sejam realizados e que comprovem a eficiência de adoção de menores espessuras. UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 57

57 Tabela 2.9: Tipos de ligantes asfálticos adequados e recomendados para imprimação e pintura de ligação Tráfego Tipos de ligantes asfálticos B Baixo M Moderado A Alto MP Muito Pesado Pinturas de ligação (entre camadas asfálticas de revestimento ou entre revestimento e base asfáltica) Emulsões asfálticas RR-1C ou RR-2C Emulsões asfálticas modificadas elastomérica RR-1CE Emulsões asfálticas modificadas elastomérica RR- -2CE Imprimação (sobre camadas de base não cimentada) Emulsões asfálticas para imprimação EAI Asfalto diluído CM30 (em desuso) Imprimação (sobre camadas de base cimentada) Emulsões asfálticas para imprimação EAI (*) Asfalto diluído CM30 (em desuso) Não adequado: produto cuja aplicação não é indicada tecnicamente. Adequado: produto cuja aplicação pode levar ao sucesso técnico (pressupõe realização de ensaios de dosagem e de propriedades, seguindo especificações, e aplicação dentro das boas técnicas executivas). Recomendado: produto cuja aplicação é recomendada do ponto de vista técnico e de durabilidade (pressupõe realização de ensaios de dosagem e de propriedades, seguindo especificações, e aplicação dentro das boas técnicas executivas). A não indicação de uso ou de restrição significa que se trata de uma solução não indicada, embora não se possa dizer que seja inadequada. (*) Seleção recomendada se a emulsão asfáltica para imprimação não contiver solvente em sua formulação. Caso tenha solvente, este pode reagir com o cimento causando o desprendimento da película da camada de base, interferindo negativamente na aderência entre revestimento e base. Observação importante: trata-se de sugestão de seleção de uso e não assegura sucesso caso não sejam feitos os ensaios de caracterização de materiais e dosagens das taxas adequadas de aplicação. 58 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

58 2.3 SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS ESPECIAIS PARA ADERÊNCIA PNEU-PAVIMENTO EM PISTA MOLHADA Para as aplicações funcionais de melhoria de aderência pneu-pavimento em pistas molhadas, de modo a reduzir problemas de derrapagem e aquaplanagem, indicam-se, na Tabela 2.6, algumas soluções para aumentar principalmente a macrotextura superficial dos pavimentos, dada pela topografia ou configuração geométrica da textura superficial. A macrotextura superficial é altamente dependente da granulometria, embora a forma dos grãos também constitua um fator relevante para o arranjo superficial. A textura superficial dos agregados (chamada de microtextura), resultante da natureza da rocha de origem, técnica de britagem, entre outros fatores, também é importante no aumento do atrito entre os dois corpos (o pneu e o pavimento). A Figura 2.1 mostra de forma esquemática a macrotextura superficial de um revestimento asfáltico e a microtextura de seus agregados. A Tabela 2.10 traz a classificação da macrotextura superficial e a Tabela 2.11 a classificação da microtextura dos agregados, ambas adotadas pelo DNIT, 2006b. Figura 2.1 Micro e macrotextura na superfície de um revestimento asfáltico Tabela 2.10: Classes de macrotextura (adotada pelo DNIT, 2006b) Classe Altura média de mancha de areia (mm) Muito fina ou muito fechada 0, 0 Fina ou fechada 0, 0 0,40 Média 0,40 0, 0 Grosseira ou aberta 0, 0 1, 0 Muito grosseira ou muito aberta HS > 1,20 Tabela 2.11: Classes de microtextura (ABPv, 1999, adotada pelo DNIT, 2006b) Classe Valor de resistência à derrapagem Perigosa < 25 Muito lisa 5 V 1 Lisa V Insuficientemente rugosa 40 V 4 Medianamente rugosa 47 V 54 Rugosa 55 V 75 Muito rugosa VRD > 75 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 59

59 O DNIT (2006b) tem recomendado o uso de revestimentos asfálticos com macrotextura entre 0,6mm e 1,2mm, medida pelos testes de altura média de mancha de areia método ASTM E (2006). Deve-se ressaltar que a faixa de valores de macrotextura, especificada pelo DNIT e também empregados pela ANTT para fiscalização de rodovias concessionadas, é difícil de ser obtido para o concreto asfáltico cujo valor mais comum varia entre 0,4mm e 0,8mm. Pode-se determinar a macrotextura por equipamentos a laser, que vêm sendo cada vez mais utilizados dada a elevada velocidade de determinação. A ASTM recomenda atualmente o emprego dessas técnicas em substituição ao uso da mancha de areia ou do método volumétrico. As normas empregadas são a ASTM E ou a ISO :1997. A microtextura dos agregados é uma propriedade importante para colaborar na aderência pneu-pavimento em pavimentos molhados. Para velocidades mais baixas, o atrito na superfície dos agregados (dado pela microtextura) é uma característica muito importante para romper o filme de água entre o pneu e o pavimento. Portanto, para vias urbanas, em cruzamentos, em corredores de ônibus, entre outros locais, é importante a avaliação da microtextura. Infelizmente no Brasil não são adotados os testes de desgaste acelerado de agregados para aprovar o uso dos mesmos em misturas asfálticas para camadas de rolamento. Quando há realização de testes, estes são feitos a posteriori, com o pavimento executado, ou já após alguns anos. São avaliadas as microtexturas principalmente pelo ensaio de atrito pelo pêndulo britânico. O método de ensaio segue a ASTM E (2013). Técnicas de imagens têm sido bastante empregadas também para avaliação da microtextura. O DNIT (2006b), em seu Manual de restauração de pavimentos asfálticos, recomenda o BPN (British pendulum number medida obtida diretamente no aparelho) igual ou superior a 47 para garantia de superfícies, no mínimo, medianamente rugosas. O DNIT classifica a superfície segundo o BPN em rugosas para valores entre 55 e 74, e como muito rugosas para BPN igual ou superior a 75. Atualmente no Brasil, está sendo disseminado o uso de equipamentos dinâmicos, como o Grip- -tester, instalados em reboques, operados em velocidades em geral de 65km/h a 95km/h, para a medida de atrito em pista molhada de forma controlada e contínua, em rodovias e vias em geral (ASTM E274/E274M-11). Essa prática já está presente no Brasil há décadas para a medida de atrito em pistas de pouso e de decolagem de aeroportos para que se reportem os valores de atrito médio nos três terços das pistas, para os pilotos e as companhias aéreas, por normalização interna- a a, a a a a, a te, também o skidometer. Há normalização para as correlações entre os resultados fornecidos por diferentes equipamentos (ASTM E , a ASTM E e a ASTM E ). O atrito pode ser reportado por um indicador que independe do equipamento, pois emprega as correlações entre eles. Esse parâmetro é conhecido por International Friction Index (IFI), traduzido no Brasil por APS (2006) como Índice de Atrito Internacional (ASTM E , 2011). Embora a aderência seja um parâmetro fundamental para a segurança dos usuários das vias e rodovias, há ainda muito que se fazer e a se implantar no Brasil nesse aspecto. Há diversas técnicas de pavimentos asfálticos para melhorar as condições de atrito, principalmente em superfícies molhadas, apontadas e recomendadas na Tabela UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

60 Tabela 2.12: Tipos de misturas asfálticas usinadas a quente ou mornas e tratamentos superficiais para aumento de aderência em pontos críticos, curvas fechadas, locais de elevada pluviosidade - projetos de implantação ou reabilitação Tráfego Camadas de rolamento B Baixo M Moderado A Alto MP Muito Pesado Camadas de rolamento Concreto asfáltico denso (somente com altura média de mancha de a a 0, ) SMA Gap-graded (1) CPA (1) Camadas delgadas usinadas BBTM e RAUD (2,0 a 3,0cm) (1) Tratamentos superficiais de penetração invertida (2) Lama asfáltica (2) Microrrevestimento asfáltico a frio (2) Adequado: produto cuja aplicação pode levar ao sucesso técnico (pressupõe realização de ensaios de dosagem e de propriedades, seguindo especificações, e aplicação dentro das boas técnicas executivas). Recomendado: produto cuja aplicação é recomendada do ponto de vista técnico e de durabilidade (pressupõe realização de ensaios de dosagem e de propriedades, seguindo especificações, e aplicação dentro das boas técnicas executivas). A não indicação de uso ou de restrição significa que se trata de uma solução não indicada, embora não se possa dizer que seja inadequada, pois a macrotextura deve ser elevada para colaborar com o atrito, o que de difícil obtenção em concretos asfálticos. (1) Misturas asfálticas porosas (drenantes) devem ser construídas obrigatoriamente sobre camadas asfálticas densas e impermeáveis. Devem ser testadas à desagregação em curvas fechadas ou rampas fortes. (2) Tratamentos superficiais de penetração invertida, executados com emulsão modificada por polímero e construídos sobre uma camada asfáltica usinada. Observação importante: trata-se de sugestão de seleção de uso e não assegura sucesso caso não sejam feitos os ensaios de caracterização de materiais, dosagem e determinação de propriedades mecânicas e hidráulicas indicados para cada caso, que acompanhem um projeto estrutural. As espessuras mínimas estruturais de projeto devem ser seguidas, a menos que estudos complementares sejam realizados e que comprovem a eficiência de adoção de menores espessuras. UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 61

61 2.4 SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS PARA REDUÇÃO DE RUÍDO AO ROLAMENTO PNEU-PAVIMENTO O contato pneu-pavimento é o fator que responde pela maior contribuição ao ruído gerado por um veículo em movimento, trafegando acima de 50km/h. O tipo de camada de rolamento do pavimento é uma das formas de redução de ruído (dependendo da topografia da região, do volume e da velocidade do tráfego) mais eficientes, porém, dependendo da velocidade dos veículos e local, pode ser necessário o emprego de barreiras acústicas ou de outros elementos para que, somado ao revestimento do pavimento, possa ser controlada ou amenizada a geração de ruído dos veículos para as áreas lindeiras à via. O projeto da mistura asfáltica pode ser realizado com foco em duas características básicas que contribuem para a redução do ruído pneu-pavimento, decorrente do rolamento: a superfície da camada de rolamento e os vazios interligados (com ar) dessa camada. Na Tabela 2.13 apresentam-se as sugestões para a seleção de misturas asfálticas que podem contribuir para a redução do ruído ao rolamento. A graduação da mistura asfáltica pode ser concebida de modo que se gere uma textura superficial que propicie a perda de energia da onda sonora no contato do pneu com essa superfície. Nesse sentido, as misturas usinadas com maior macrotextura e com menor tamanho máximo nominal de agregados tendem a ser menos ruidosas se comparadas àquelas usinadas com texturas fechadas, e as usinadas tendem a ser mais silenciosas se comparadas aos tratamentos superficiais por penetração, aos microrrevestimentos asfálticos a frio e às lamas asfálticas. A macrotextura por si só não é um parâmetro que explique o ruído gerado entre o pneu e o pavimento. Esse parâmetro depende também da conformação (topografia ou arranjo) dos agregados na superfície (macrotextura positiva ou negativa), e esse aspecto é essencial para compreender e comparar duas superfícies com a mesma macrotextura (Callai, 2011). De forma simplista, a macrotextura positiva é aquela onde na superfície tem-se cumes e arestas dos agregados expostos e, na negativa, há planos britados dos agregados expostos. A configuração dos agregados na superfície depende basicamente do tipo de agregados (forma), do tipo de mistura asfáltica e do processo executivo. Ilustra-se com a comparação de um tratamento superficial duplo executado por penetração invertida, em geral de macrotextura muito aberta, com uma camada porosa de atrito (CPA), que também apresenta em geral macrotextura muito aberta. A CPA é o revestimento, em geral, mais silencioso que existe e o TSD um dos mais ruidosos. Igualmente, pode-se comparar o microrrevestimento asfáltico a frio com usinados do tipo gap-graded ou delgados usinados especiais (BBTM, SMA 0/8S, SMA 0/6 etc. ver Capítulo 1) que apresentam macrotextura similar àquela encontrada para o microrrevestimento asfáltico a frio. Os materiais usinados são mais silenciosos que os tratamentos, em geral. Misturas asfálticas com maior volume de vazios com ar interligados são favoráveis para a redução de ruído se comparadas às misturas asfálticas do tipo densas (impermeáveis, com vazios com ar oclusos). Nas misturas asfálticas não impermeáveis, quanto menores 62 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

62 forem as dimensões dos agregados e dos poros com ar interligados, maior deve ser a absorção do ruído gerado. Camadas asfálticas com poros de ar interligados devem ser executadas sobre camadas impermeáveis para evitar a entrada de água na estrutura do pavimento. Tabela 2.13: Tipos de misturas asfálticas usinadas a quente ou mornas e tratamentos superficiais para redução de ruído ao rolamento pneu-pavimento obras de implantação ou reabilitação Tráfego Camadas de rolamento B Baixo M Moderado Concreto asfáltico denso A Alto MP Muito pesado SMA Gap-graded CPA (1) Camadas delgadas usinadas tipo BBTM ou RAUD (2,0cm a 3,0cm) (1) Tratamento superficial de penetração, lama asfáltica e microrrevestimento asfáltico a frio Não adequado: produto cuja aplicação não é indicada tecnicamente. Adequado: produto cuja aplicação pode levar ao sucesso técnico (pressupõe realização de ensaios de dosagem e de propriedades, seguindo especificações, e aplicação dentro das boas técnicas executivas). Recomendado: produto cuja aplicação é recomendada do ponto de vista técnico e de durabilidade (pressupõe realização de ensaios de dosagem e de propriedades, seguindo especificações, e aplicação dentro das boas técnicas executivas). (1) Misturas asfálticas drenantes (com vazios interconectados, em geral entre 18% a 25%) devem ser construídas obrigatoriamente sobre camadas asfálticas densas e impermeáveis. Devem ser testadas à desagregação em curvas fechadas ou rampas fortes. Observações importantes: a redução de ruído ao rolamento é direcionada para os usuários dos veículos e para aqueles que se encontram em áreas lindeiras a rodovias e vias urbanas de alta velocidade ou hospitais e escolas. Trata-se de sugestão de seleção de uso e não assegura sucesso caso não sejam feitos os ensaios de caracterização de materiais, dosagem e determinação de propriedades mecânicas e hidráulicas indicados para cada caso, que acompanhem um projeto estrutural. As espessuras mínimas estruturais de projeto devem ser seguidas, a menos que estudos complementares sejam realizados e que comprovem a eficiência de adoção de menores espessuras. UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 63

63 2.5 SELEÇÃO DE MISTURAS ASFÁLTICAS PARA OBRAS DE RESTAURAÇÃO E DE REABILITAÇÃO Nas Tabelas 2.14, 2.15 e 2.16 são sugeridas algumas técnicas para uso em obras de restauração e de reabilitação de rodovias e de vias urbanas com revestimentos asfálticos, dependendo do tipo de defeito existente. As sugestões são indicativas e não cobrem todas as técnicas e todos os recursos existentes. Trata-se de sugestões e não dispensam uma análise minuciosa da pertinência ao projeto. Todas as soluções indicadas remetem às Tabelas 2.2 a Levantamentos e avaliações Antes do estabelecimento de uma solução deve-se proceder à verificação das causas que geraram o problema ou problemas estruturais ou funcionais (defeitos), caso contrário, não é possível indicar uma solução adequada. Em nenhum caso dispensa-se o levantamento dos defeitos. As seguintes normas podem ser utilizadas para este fim: DNIT 006/2003 PRO; DNIT 007/ PRO; e/ou DNIT 008/2003 PRO. As avaliações estruturais devem ser realizadas para o levantamento das deflexões e, sempre que possível, das bacias de deflexão que auxiliam em um diagnóstico do problema. As normas brasileiras do DNIT para tais finalidades são: DNER-ME 024/94 e DNER-PRO 273/96, para levantamentos com a viga Benkelman e FWD (falling weight deflectometer), respectivamente. Há outros equipamentos e facilidades disponíveis atualmente no país para a realização de levantamentos de deflexões, mas ainda não normatizados. Para a compreensão e o diagnóstico dos defeitos, devem-se conhecer as estruturas de pavimentos avaliados: espessuras e materiais utilizados nas camadas. Se não houver disponível cadastro do projeto estrutural ou as-built da obra, devem ser abertos poços de inspeção, preferencialmente com coleta de materiais para ensaios em laboratório. Há atualmente no Brasil o recurso de uso de GPR ground penetrating radar, que é um tipo de ensaio não destrutivo, de alto rendimento, cujos resultados podem ser analisados por geofísicos para identificar as diferentes camadas dos pavimentos (materiais e espessuras). As avaliações funcionais devem ser realizadas para levantamento das irregularidades longitudinais. Adicionalmente, dependendo da natureza dos problemas, podem ser realizados levantamentos funcionais relativos à segurança (aderência em pista molhada) e ao conforto acústico. Para o levantamento da irregularidade longitudinal, o DNIT disponibiliza a norma DNER-PRO 182/94, para equipamentos do tipo maysmeter e tipo-resposta. Tem- -se empregado, frequentemente, equipamentos medidores dos deslocamentos permanentes da superfície (irregularidades) por meio de lasers instalados em uma barra fixada nos pára- -choques de veículos de levantamento. Estes equipamentos estão em vias de normalização no Brasil. 64 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

64 Dependendo do local e dos problemas constatados, recomenda-se que seja determinado o coeficiente de atrito em pistas molhadas (por equipamentos estáticos tipo pêndulo britânico ou, preferencialmente, por levantamento contínuo com equipamentos como grip-tester ou similares) para as questões relativas à aderência, e a magnitude do ruído devido ao conforto acústico e saúde dos lindeiros às vias (ver itens 2.3 e 2.4). Em rodovias concessionadas, há indicadores de coeficiente de atrito mínimo a serem obtidos Soluções de reforços estruturais e de restabelecimento funcional O cálculo de espessuras necessárias de reforço estrutural depende muito do tráfego solicitante e da condição estrutural do pavimento, bem como do estado das camadas (presença de trincas, afundamentos, entre outros defeitos). Recomenda-se sempre a realização de levantamentos de campo, ensaios de laboratório e de projeto de reabilitação visando às questões estruturais. Procedimentos de projeto que resultem em uma espessura de camada asfáltica usinada complementar de reforço estrutural não devem ser empregados sem que haja necessariamente a verificação do estado do pavimento existente. Camadas superficiais deterioradas ou a presença de trincas no pavimento antigo podem ser refletidas em um curto intervalo de tempo após a execução da restauração asfáltica. As soluções funcionais para a correção de irregularidade devem levar em conta o estado da superfície, as magnitudes de afundamentos e irregularidades em geral. Deve-se ter especial atenção à execução de camada asfáltica sobre o pavimento existente que leve ao alteamento do greide de projeto, para que tal solução não comprometa o sistema de drenagem, o nivelamento e as declividades, e redução de vãos sob viadutos. Para a correção de irregularidade, frequentemente não são aplicáveis tratamentos superficiais, lamas asfálticas ou microrrevestimentos asfálticos por serem estas camadas de espessuras reduzidas e que acompanham normalmente o perfil já existente. Ou seja, estes materiais reproduzem as imperfeições e as irregularidades existentes para a superfície restaurada. Somente em alguns casos tem-se sucesso na aplicação de microrrevestimento asfáltico para o preenchimento de trilhas de rodas pouco profundas (menores do que 20mm), contínuas, de profundidade pouco ou não variável, executados exclusivamente nas larguras com depressões geométricas (nas trilhas de rodas). Excepcionalmente, caso as condições estruturais admitam, pode-se realizar uma microfresagem superficial para acerto da geometria e do nivelamento (correção das irregularidades), seguida da execução de camadas delgadas (tratamentos superficiais de penetração invertida, lamas asfálticas, microrrevestimentos asfálticos a frio, e camadas usinadas delgadas). UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 65

65 Deve ser avaliada a solução de fresagem da camada asfáltica deformada, quando essa é a responsável pelos problemas de deformação, seguida pela execução de uma recomposição com mistura asfáltica devidamente dosada e testada. Se não for empregada a fresagem, são necessários frequentemente mais de 40mm de espessura de novo revestimento asfáltico para correções geométricas, porém essa solução depende do estado da superfície. Neste último caso, deve-se estar assegurado da possibilidade de alteamento da espessura do pavimento, sem que haja prejuízo de outras características geométricas e de drenagem. As técnicas para restauração funcional para atender aos critérios e aos indicadores de aderência ou de ruído devem ser remetidas às soluções indicadas nas Tabelas 2.12 e 2.13, respectivamente. Quando os pavimentos asfálticos estão muito deteriorados e demandam reabilitação envolvendo o revestimento asfáltico e a camada de base de forma generalizada, ou mesmo em casos mais graves que incluem a remoção de outras camadas subjacentes, o projetista deve programar a remoção dos materiais por fresagem profunda, procurando sempre o reaproveitamento ou a reciclagem dos materiais removidos. A programação pressupõe a fresagem em etapas distintas caso a separação de materiais das camadas originais seja necessária no projeto de reabilitação ou de reconstrução. A reciclagem de fresados é altamente desejável pois são materiais nobres, com agregados pétreos e asfalto antigo. Recomenda-se fortemente a reciclagem dos fresados por técnica a quente (em usina), mornas (em usina) ou a frio (em usina ou por equipamento in situ) ver Capítulo 1. Em países desenvolvidos têm sido frequentemente empregados fresados em projetos de misturas asfálticas a quente, mesmo que em pequenas porcentagens (cerca de até 15%). Várias soluções de reciclagem a quente empregam porcentagens maiores de fresados, podendo chegar a 50%. Há algumas utilizações que ultrapassam estes valores, porém o controle é bastante mais delicado e complexo, levando seu emprego em camadas intermediárias e para menor volume de tráfego. A reciclagem em usina de fresados para confecção de misturas asfálticas mornas é uma das técnicas mais atuais. A reciclagem a frio pode ser feita in situ ou em usina estacionária ou mesmo em usina móvel (ver Capítulo 3). Para tráfego A (alto) ou MP (muito pesado), recomenda-se fortemente que a reciclagem a frio seja feita em usina, de modo que se viabilize a visualização da superfície da estrutura de pavimento remanescente e, se necessário, que se tomem medidas corretivas localizadas, o que não é possível por reciclagem in situ (in loco), com equipamentos posicionados sobre o local de remoção e de recomposição. Há atualmente no Brasil várias soluções de reciclagem a frio disponíveis, entre elas a que emprega espuma de asfalto e aquela com emulsão asfáltica e adição de fíler ativo. Essas soluções têm sido empregadas em projetos que prevejam a reciclagem de fresados asfálticos. A complementação com materiais britados novos e fíler depende das propriedades dos materiais fresados, da dosagem e do projeto estrutural. Geralmente 66 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

66 essas soluções de reciclagem a frio demandam a execução de uma camada de rolamento, podendo ser esta uma mistura usinada ou até mesmo um microrrevestimento asfáltico a frio, de maneira que a camada reciclada fique protegida do contato direto com os pneus dos veículos. A incorporação dos materiais de base ao revestimento asfáltico fresado pode ser viável. Como todos os outros materiais, este também requer ensaios de laboratório para a dosagem e para a determinação de propriedades mecânicas. A reciclagem de bases granulares por adição de cimento é uma outra alternativa, geralmente feita in situ ou através do uso de usina móvel. Estas soluções são concebidas para favorecer o enrijecimento da camada (e portanto do pavimento como um todo) ou para recuperar a rigidez original de bases cimentadas perdidas por fadiga ou por outros mecanismos de deterioração. UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 67

67 Tabela 2.14: Soluções para restauração estrutural e funcional ou reabilitação em rodovias e vias urbanas (ver também Tabelas 2.15 e 2.16) Tipos de problemas/defeitos Trincamento isolado verificar as recomendações adequadas Trincamento moderado em pequenas áreas Trincamento de fadiga FC2 e FC3 (5) Trincamento de base e reflexão de trincas no revestimento Restauração sobre placas de concreto de cimento Restauração sobre placas de concreto de cimento muito trincadas Selagem de trincas Remendos/ remendos profundos Fresagem/ remoção Microrrevestimento asfáltico ou lama asfáltica ou tratamento superficial de penetração invertida (1) Recapea mento com mistura asfáltica usinada (recicla da ou não) (recomposição) Recapea mento com mistura asfáltica usinada (recomposição reciclado ou não + reforço estrutural) Recapea mento com mistura asfáltica usinada com tratamento antirreflexão de trincas (2) Reciclagem de base e revestimento (3) + camada de rolamento asfáltica (4) (6) (7) 68 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

68 Adequado: produto/técnica cuja aplicação pode levar ao sucesso técnico (pressupõe realização de ensaios de dosagem e de propriedades, seguindo especificações, e aplicação dentro das boas técnicas executivas). A não indicação de uso significa que se trata de uma solução não usual ou não indicada, ou mesmo economicamente inviável. (1) A escolha depende do tráfego, do tipo de obra e da disponibilidade de equipamentos. (2) Os tratamentos antirreflexão de trincas podem ser: (i) camada asfáltica usinada muito aberta; (ii) camada de SAMI; (iii) aplicação de geossintético geogrelhas ou geotêxteis ou geogrelha combinado com geotêxtil; (iv) SAMI + geossintético. (3) Reciclagem in situ ou em usina (móvel ou fixa): (i) com espuma de asfalto; (ii) com emulsão asfáltica + cimento/cal; (iii) com cimento. Todas as soluções de reciclagem devem ser realizadas com adição ou não de materiais pétreos novos. (4) Sobre camadas recicladas, serão executadas camadas asfálticas de rolamento, cujo tipo e espessura dependem do projeto. (5) As soluções dependem da porcentagem de área trincada e do grau de severidade do trincamento. (6) Quebra das placas de modo que se produza uma camada granular de base. (7) Quebra e reaproveitamento como material para reciclagem. Observações complementares: As indicações pressupõem muitas vezes duas ou três soluções combinadas. Todas as soluções pressupõem um projeto específico e exigem um estudo cauteloso das causas que levam ao defeito para poder corrigi-lo. Trata-se de sugestão de seleção de uso e não assegura sucesso caso não sejam feitos os ensaios de caracterização de materiais, dosagem e determinação de propriedades mecânicas e hidráulicas indicados para cada caso, que acompanhem um projeto estrutural e/ou funcional. A ocorrência de vários tipos de defeitos pode levar a soluções combinadas com as demais tabelas apresentadas neste Guia técnico ou mesmo à reconstrução quando pertinente. Sugere-se fortemente o reaproveitamento do material asfáltico fresado em proporções a serem estudadas. UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 69

69 Tabela 2.15: Soluções para restauração estrutural e funcional ou reabilitação em rodovias e vias urbanas (ver também Tabelas 2.14 e 2.16) Tipos de problemas/defeitos Remendos/ remendos profundos Microfresagem/ fresagem/ remoção (1) Deformações localizadas Deformação permanente em trilhas de roda por consolidação (6) Deformação permanente em trilhas de roda por fluência principalmente (7) Microrrevestimento asfáltico ou lama asfáltica ou tratamento superficial de penetração invertida Recapea mento com mistura asfáltica usinada Recapeamento com mistura asfáltica usinada + camada de reperfilagem (2) Reciclagem revestimento (3) + camada de rolamento asfáltica (5) Reciclagem de base e revestimento (4) + camada de rolamento asfáltica (5) (9) Exsudação (8) Escorregamento de massa Corrugação 70 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

70 Adequado: produto/técnica cuja aplicação pode levar ao sucesso técnico (pressupõe realização de ensaios de dosagem e de propriedades, seguindo especificações, e aplicação dentro das boas técnicas executivas). (1) A escolha depende do estado da camada de rolamento e das condições de integridade e da espessura da camada de rolamento. (2) A camada de reperfilagem é em geral constituída de agregados de menor dimensão para poder ser executada em espessura variável de modo a corrigir o nivelamento da superfície. Superfícies muito deformadas devem ser fresadas. (3) Reciclagem em usina (móvel ou fixa): (i) a quente; (ii) morna; (iii) a frio. Todas as soluções de reciclagem com adição ou não de materiais pétreos novos e adição de ligantes novos. (4) Reciclagem in situ ou em usina (móvel ou fixa): (i) com espuma de asfalto; (ii) com emulsão asfáltica + cimento/cal; (iii) com cimento. Todas as soluções de reciclagem devem ser realizadas com adição ou não de materiais pétreos novos. (5) Sobre camadas recicladas, serão executadas camadas asfálticas de rolamento, cujo tipo e espessura dependem do projeto. (6) As soluções para os casos de deformação por consolidação devem ser estudadas pois devem requerer em geral reforços estruturais. (7) Caso o revestimento asfáltico apresente pequena instabilidade pode ser possível a execução de nova camada de rolamento sobre esta. No entanto, a maior parte das vezes, requer-se a remoção da camada asfáltica instável para a execução de nova camada asfáltica. (8) Dispensa-se a microfresagem, ou mesmo a fresagem, caso seja viável a execução de camada executada diretamente sobre a área exsudada e onde as deformações permanentes sejam pouco significativas. (9) Recomendado somente a aplicação de microrrevestimento para o preenchimento de trilhas de roda com equipamentos dedicados para este fim (afundamentos inferiores a 2,0cm) e provenientes da consolidação apenas do revestimento asfáltico. Observações: As indicações pressupõem muitas vezes duas ou três soluções combinadas. Todas as soluções pressupõem um projeto específico e exigem um estudo cauteloso das causas que levam ao defeito para poder corrigi-lo. Trata-se de sugestão de seleção de uso e não assegura sucesso caso não sejam feitos os ensaios de caracterização de materiais, dosagem e determinação de propriedades mecânicas e hidráulicas indicados para cada caso, que acompanhem um projeto estrutural e/ou funcional. A ocorrência de vários tipos de defeitos pode levar a soluções combinadas com as demais tabelas apresentadas neste Guia técnico ou mesmo à reconstrução quando pertinente. Sugere-se fortemente o reaproveitamento do material asfáltico fresado em proporções a serem estudadas. UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 71

71 Tabela 2.16: Soluções para restauração estrutural e funcional ou reabilitação em rodovias e vias urbanas (ver também Tabelas 2.14 e 2.15) Tipos de problemas/ defeitos Remendos/ remendos profundos Fresagem/ remoção Microrrevestimento asfáltico ou lama asfáltica ou tratamento superficial de penetração invertida Recapea mento com mistura asfáltica usinada Recapea mento com mistura asfáltica usinada + reforço estrutural Recapea mento com mistura asfáltica usinada com tratamento antirreflexão de trincas ) Recicla gem de revestimento (1) + camada de rolamento asfáltica (3) Reciclagem de base e revestimento (2) + camada de rolamento asfáltica (3) Ondulação (4) Panelas (5) Desagregação com perda de mástique ou de agregados Bombeamento de finos (6) Falha de aderência em pista molhada (7) Ruído elevado ao rolamento (8) 72 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

72 Adequado: produto/técnica cuja aplicação pode levar ao sucesso técnico (pressupõe realização de ensaios de dosagem e de propriedades, seguindo especificações, e aplicação dentro das boas técnicas executivas). (1) Reciclagem em usina (móvel ou fixa): (i) a quente; (ii) morna; (iii) a frio. Todas as soluções de reciclagem devem ser executadas com adição ou não de materiais pétreos novos e adição de ligantes novos. (2) Reciclagem in situ ou em usina (móvel ou fixa): (i) com espuma de asfalto; (ii) com emulsão asfáltica + cimento/cal; (iii) com cimento. Todas soluções de reciclagem devem ser executadas com adição ou não de materiais pétreos novos. (3) Sobre as camadas recicladas, serão executadas camadas asfálticas de rolamento, cujo tipo e espessura dependem do projeto. (4) Os problemas de ondulação estão interligados em geral a problemas geotécnicos ou a existência de solo mole. Neste último caso, qualquer camada complementar executada irá propiciar aumento da carga e nova possibilidade de recalque. (5) Depende muito do nível de severidade e da porcentagem de área atingida. (6) Problemas de drenagem que devem ser corrigidos antes de qualquer solução de restauração/reabilitação. (7) Ver Tabela (8) Ver Tabela Observações: As indicações pressupõem muitas vezes duas ou três soluções combinadas. Todas soluções pressupõem um projeto específico e requerem um estudo cauteloso das causas que levam ao defeito para poder corrigi-lo. Trata-se de sugestão de seleção de uso e não assegura sucesso caso não sejam feitos os ensaios de caracterização de materiais, dosagem e determinação de propriedades mecânicas e hidráulicas indicados para cada caso, que acompanhem um projeto estrutural e/ou funcional. A ocorrência de vários tipos de defeitos pode levar a soluções combinadas com as demais tabelas apresentadas neste Guia técnico ou mesmo à reconstrução quando pertinente. Sugere-se fortemente o reaproveitamento do material asfáltico fresado em proporções a serem estudadas. UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 73

73 O bom desempenho de revestimentos e de tratamentos de superfícies asfálticas depende da utilização de procedimentos corretos em diversas etapas: projeto estrutural, escolha adequada de materiais e formulações de proporções ou misturas que atendam os condicionantes de uso do revestimento, e uso de técnicas adequadas de produção, distribuição e execução das camadas asfálticas e controle tecnológico dos serviços. As misturas asfálticas a quente são as mais empregadas na pavimentação rodoviária do país. As misturas asfálticas são constituídas por agregados distribuídos em granulometria definida e CAP convencionais ou modificados, ambos aquecidos e misturados em proporções pré-definidas, em usinas asfálticas apropriadas. Estes assuntos sobre usinagem e execução das camadas asfálticas são tratados no Capítulo 3 a seguir. 74 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

74 3 CONSTRUÇÃO E CONTROLE TECNOLÓGICO 3.1 DOSAGEM DE MISTURAS ASFÁLTICAS A proporção relativa dos materiais empregados determina as propriedades físicas e, em certo grau, as propriedades mecânicas da mistura asfáltica e como será o seu desempenho como camada do pavimento. Para analisar estas proporções em misturas asfálticas densas dois métodos de dosagem de misturas asfálticas são mais utilizados: o método Marshall tradicionalmente utilizado desde a década de 1960 e o procedimento Superpave introduzido no país no final da década de O projeto de uma mistura asfáltica consiste inicialmente em determinar a porcentagem dos diversos agregados minerais utilizados e a porcentagem de ligante asfáltico. Essas determinações devem satisfazer requisitos mínimos volumétricos e de estabilidade e durabilidade da mistura asfáltica, determinados pelas especificações. Para o projeto de uma mistura asfáltica pelo método Marshall, deve-se definir os seguintes elementos básicos: tipo (ver Capítulo 1) e destino (ver Capítulo 2) da mistura asfáltica a ser projetada; granulometria, densidade real e aparente dos agregados disponíveis; faixa granulométrica de projeto e a energia de compactação utilizada para a moldagem dos corpos de prova, em função do tráfego previsto. No procedimento Superpave as premissas básicas são semelhantes aquelas utilizadas no procedimento Marshall, com pequenas diferenças tais como a fixação do Vv e a forma de representação da granulometria dos agregados disponíveis. UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 75

75 A maior distinção entre os dois procedimentos está na forma de aplicação da energia e, nos seus níveis: na dosagem Marshall, a compactação é feita por impacto (golpes), na dosagem Superpave é realizada por amassamento (giros) por meio de um equipamento denominado Compactador Giratório Superpave (CGS). A metodologia Superpave incluiu o conceito de pontos de controle que é a forma de representação das faixas do Marshall. (Figura 3.1). Teoricamente, pareceria razoável que a melhor graduação para os agregados nas misturas asfálticas fosse aquela que fornecesse a graduação mais densa (próxima da linha de densidade máxima). A graduação com maior densidade conduz a estabilidade devido ao maior contato entre as partículas e reduzidos vazios no agregado mineral. Porém, é necessária a existência de um espaço de vazios que permita um volume suficiente de ligante asfáltico a ser incorporado. Isto garante durabilidade e ainda permite algum Vv com ar na mistura para evitar exsudação e deformações permanentes por cisalhamento durante o processo de pós-compactação e a própria vida útil da estrutura. Se o VAM não atende às especificações consideradas, este pode ser ajustado a partir de mudança da origem ou da granulometria dos agregados utilizados. Devem ser consideradas as seguintes alternativas para a mudança deste parâmetro: Mudança na graduação. O deslocamento da curva granulométrica na direção da linha de densidade máxima geralmente reduz o VAM; seu deslocamento afastando-se da linha de densidade máxima geralmente aumenta o VAM. Mudança na fração passante na peneira de 0,075mm. O aumento na fração passante na peneira de 0,075mm normalmente reduz o VAM. A redução desta fração normalmente tende a aumentar o VAM. Mudança da textura superficial e ou da forma das partículas da fração de agregado miúdo. Quanto maior for a fração de partículas de agregados com textura superficial rugosa, maior será também o VAM. As várias graduações de agregados conferem diferentes características às misturas asfálticas e cada uma pode servir a diferentes propósitos. Adicionalmente ao tipo de graduação, o tamanho máximo do agregado é crítico nas misturas asfálticas, pois este parâmetro influi em propriedades importantes e governa a espessura que a massa asfáltica pode ser lançada na pista. Tipicamente a espessura acabada deve ser pelo menos de 2,0 a 2,5 vezes o tamanho máximo dos agregados (100% da porcentagem que passa em peso) para as misturas bem graduadas do tipo concreto asfáltico, e pelo menos de 3 a 4 vezes o tamanho máximo nominal dos agregados (refere-se a um tamanho maior do que o primeiro tamanho de peneira que retém mais de 10% em massa ou corresponde aproximadamente ao diâmetro de peneira onde passam de 90 a 95% em massa de agregados) para misturas asfálticas descontínuas (SMA e gap-graded, por exemplo) ou abertas (CPA, por exemplo). Na composição de frações de agregados para a obtenção de uma determinada granulometria, normalmente são consideradas as frações de agregado graúdo, pedrisco e pó de pedra, além da fração fíler, quando utilizada. Recomenda-se, tanto nos procedimentos de dosagem quanto na produção da mistura asfáltica em usina, que a fração pó de pedra seja dividida em duas, utilizando-se o limite de 2,0mm (peneira nº 10) e seja assim considerada. 76 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

76 Essa recomendação decorre do fato de que a porção mais fina das duas assim obtidas é a que concentra grande parte da umidade presente no agregado e é também aquela que causa a maioria dos problemas e desgastes que ocorrem nos sistemas de filtros e de retorno de finos das usinas asfálticas. Além disto, essa subdivisão considerada na fase de dosagem propicia uma melhor definição de granulometria da mistura de agregados, facilitando o proporcionamento adequado de finos na mistura. Devem ser consideradas as frações de 19,0mm ou de 12,5mm até 9,5mm, de 9,5mm até 4,75mm, de 4,75mm até 2,0mm e menor do que 2,0mm. No procedimento Superpave, para especificar a granulometria dos agregados, são utilizados pontos de controle no gráfico de granulometria, que são dependentes do tamanho nominal máximo dos agregados. Para que a graduação atenda aos critérios Superpave, a curva granulométrica deve passar entre os pontos de controle, conforme exemplo apresentado na Figura 3.1. D máx = 19,0 mm Abertura (mm) (Potência de 0,45) Figura 3.1 Exemplo da representação da granulometria segundo a especificação Superpave para um tamanho máximo nominal de 19mm (Fonte: Bernucci et al., 2006) A Tabela 3.1 apresenta os pontos de controle em função do tamanho das peneiras (mm) em função do tamanho nominal máximo. UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 77

77 Tabela 3.1: Pontos de controle de acordo com o tamanho nominal máximo do agregado (Fonte: Asphalt Institute MS-4, 2007) Peneiras Abertura mm Tamanho nominal máximo 37,5mm 25,0mm 19,0mm 12,5mm 9,5mm Mín Máx Mín Máx Mín Máx Mín Máx Mín Máx , , , , , , Quando a dosagem é realizada por meio do método Marshall, a moldagem dos corpos de prova deve ser realizada utilizando-se 75 golpes para misturas asfálticas bem graduadas densas ou 50 golpes por face, para misturas asfálticas do tipo SMA, CPA, entre outras. Se a dosagem for desenvolvida utilizando-se o CGS, normalmente os corpos de prova são moldados com 100 giros se a perda por abrasão Los Angeles do agregado for de no máximo 30%. Para perdas acima de 30% devem ser utilizados 75 giros. O teor de fibras a serem utilizadas, para misturas asfálticas do tipo SMA e algumas CPA, é definido por meio de ensaio de escorrimento. A mistura asfáltica do tipo CPA deve ser dosada pelo método Marshall, prevalecendo o V a a 100 a a a A 30%) para não serem quebrados durante a compactação, pois eles estão em contato uns com os outros e a tensão nesse contato é muito elevada durante o processo de densificação. Para ter um contato efetivo dos agregados, estes devem ser cúbicos com o índice de a 0,5 A a a a a a a a a a a, a a a 1 As misturas asfálticas do tipo CPA mantêm uma grande porcentagem de vazios com ar não preenchidos graças às pequenas quantidades de fíler, de agregado miúdo e de ligante asfáltico. Essas misturas asfálticas a quente apresentam normalmente entre 18% e 25% de vazios com ar. Um teste fundamental a ser realizado é o desgaste por abrasão Cântabro para misturas asfálticas do tipo CPA, recomendado originalmente pelos espanhóis para esse tipo de mistura aberta drenante. Para a realização desse ensaio deve ser utilizada a norma ABNT NBR 15140: UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

78 Na dosagem de misturas asfálticas descontínuas e semidescontínuas para camadas delgadas é considerada a experiência francesa nesse tipo de mistura asfáltica. As misturas asfálticas francesas não atendem a uma receita de composição. São definidas e caracterizadas pelo tipo, posição dentro da estrutura (camada intermediária ou de rolamento), espessura média, graduação (ou tamanho nominal máximo dos agregados) e classe de desempenho exigido para o produto acabado. A dissociação de funções das camadas do pavimento também levou à seleção de agregados, totalmente britados, com características relacionadas ao desempenho (tamanho, graduação, dureza, angularidade, forma, limpeza, resistência à abrasão, ao polimento, entre outras). No método de dosagem de misturas asfálticas francesas as seguintes características são avaliadas e comparadas aos valores especificados conforme a classe de desempenho da mistura asfáltica: 1 determinação do Vv através da PCG; 2 sensibilidade à ação deletéria da água através do ensaio Duriez; 3 resistência à deformação permanente através do simulador de tráfego de laboratório LCPC; 4 determinação da rigidez ou da resiliência da mistura asfáltica através do ensaio de módulo dinâmico; 5 resistência ao trincamento através de ensaio mecânico de fadiga. A Tabela 3.2 relaciona níveis de dosagem, equipamentos de laboratório e requisitos técnicos requeridos para as misturas asfálticas francesas. O nível de dosagem depende do volume de tráfego e da importância da obra, de forma a limitar os riscos de danos. Tabela 3.2: Níveis de dosagem e ensaios mecânicos para as misturas asfálticas para comporem camadas de revestimento ou de bases pela tecnologia francesa (Fonte: Ferreira, 2006) Nível Tipo de dosagem e ensaios mecânicos Dosagem Ensaios: PCG e ensaio Duriez Ensaios: PCG e ensaio Duriez Ensaios: PCG e ensaio Duriez Ensaio: PCG e ensaio Duriez da Verificação dosagem Ensaios: PCG e ensaio Duriez Ensaio: deformação permanente Ensaio: deformação permanente Ensaio: deformação permanente Ensaios mecânicos Ensaio: deformação permanente Ensaios: deformação permanente e módulo dinâmico Ensaios: deformação permanente, módulo dinâmico ou complexo, fadiga Observações Ensaios minimos a serem realizados para camadas asfálticas em vias de baixo volume de tráfego Ensaios mínimos a serem realizados para camadas asfálticas em vias de tráfego moderado Ensaios mínimos a serem realizados em camadas asfálticas sujeitas a alto volume de tráfego. Ensaios recomendados para tráfego moderado Ensaios mínimos a serem realizados em camadas asfálticas sujeitas a tráfego muito pesado. Ensaios recomendados para alto volume de tráfego UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 79

79 A granulometria mais utilizada da mistura asfáltica para camada delgada do tipo BBTM é a 0/6 e a 0/10 (diâmetro mínimo/diâmetro máximo do agregado em mm). A norma francesa XP P (Afnor, 2001b) define duas classes de BBTM de acordo com os resultados de ensaio realizado com a utilização de prensa de cisalhamento giratório (PCG). A fração areia da brita 0/2 é da ordem de 20 a 30%, e a taxa média de mistura asfáltica aplicada é da ordem de 40kg/m² a 60kg/m² (misturas asfálticas usinadas delgadas na Europa são controladas pelo valor de massa/área, em vez da espessura da camada acabada). Para um volume de tráfego superior a veículos pesados por dia por sentido, é recomendada a utilização de ligantes asfálticos modificados por polímeros elastoméricos, geralmente do tipo SBS, ou ligante convencional com adição de fibras. O teor mínimo de ligante é estimado aplicando a Equação 3.1, com módulo de riqueza (k) igual a 3,5 para a graduação BBTM 0/6 e 3,4 para a graduação BBTM 0/10. O módulo de riqueza é proporcional à espessura do filme de ligante que recobre os agregados, sendo estabelecido para cada tipo de mistura asfáltica visando assegurar a sua durabilidade, e é independente da massa específica efetiva da mistura de agregados. teor de ligante = (3.1) Onde: teor de ligante: expresso em porcentagem em massa (%) em relação à mistura de agregados k: módulo de riqueza (LCPC, 2005) α: coeficiente de correção em função da densidade aparente da mistura de agregados, dado por 2,65/G se G se densidade efetiva da mistura dos agregados a a a a a a a a 2 /kg] 0, 5, Onde: G: porcentagem da mistura de agregados com diâmetro maior do que 6,3mm S: porcentagem da mistura de agregados com diâmetro entre 6,3 e 0,315mm s: porcentagem da mistura de agregados com diâmetro entre 0,315 e 0,075mm f: porcentagem da mistura de agregados com diâmetro menor do que 0,075mm A Tabela 3.3 apresenta as composições típicas das misturas do tipo BBTM. 80 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

80 Tabela 3.3: Composições típicas de BBTM. (Fonte: Brosseaud, 2005) Característica BBTM Classe 1 Classe 2 6/10 ou 4/6 (%) /2 (%) Total de finos*: (%) Teor de ligante**: 0/6 (%) 6,0-6,4 5,0-5,5 0/10 (%) 5,5-6,0 4,5-5,5 * % passante na peneira n o 200. ** Refere-se a um agregado com densidade de 2,650 (deve ser ajustado para agregados de maior densidade, ou seja, o teor de ligante é reduzido). De acordo com NF XP P (AFNOR, 2001), basicamente três características das misturas delgadas são avaliadas para as duas classes de BBTM: 1 compacidade ou Vv obtidos com o uso da prensa de compactação e cisalhamento giratório PCG NF EN (Afnor, 2005); 2 sensibilidade à ação da água pelo ensaio Duriez NF P (Afnor, 2002b). A sensibilidade é representada pela relação r/r, sendo (R) a resistência à compressão simples de um grupo de corpos de prova rompidos em temperatura ambiente de 18 C e 50% de umidade relativa do ar e (r) a resistência à compressão simples de outro grupo de corpos de prova rompidos após a imersão em água a 18 C, ambos durante 7 dias; 3 estabilidade mecânica avaliação da resistência à deformação permanente obtida através do uso do simulador de tráfego de laboratório LPC após ciclos a 60 C, NF EN (Afnor, 2004). A norma NF XP P (Afnor, 2001) apresenta valores máximos permitidos para os resultados de deformação permanente obtidos através do simulador de tráfego francês. Esses valores estão vinculados à manutenção da textura superficial da mistura asfáltica, reduzindo a probabilidade de fechamento da mesma nas regiões mais solicitadas, como as de afundamento de trilhas de rodas. Observa ainda que: 1 o Vv in situ é de difícil determinação e pouco significativo em função da espessura delgada do revestimento. As misturas de Classe 1 apresentam Vv entre 10% e 20%, e as de Classe 2 são drenantes com Vv entre 18% e 25%; UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 81

81 2 a avaliação da macrotextura superficial da mistura asfáltica deve ser realizada in situ por meio do ensaio da mancha de areia, segundo a norma NF EN (Afnor, 2002a). Os valores mínimos de HS (altura média de areia) são de 0,8mm para o BBTM 0/6 Classe 1 e, em geral, acima de 1,0mm para o BBTM 0/10 Classe 1. Para as misturas mais porosas pertencentes à Classe 2, a BBTM 0/6 apresenta, em geral, HS de 1,2mm ou superior e a BBTM 0/10 apresenta HS igual ou superior a 2,0mm (equivalente aos valores de HS obtidos para as misturas asfálticas do tipo CPA) Misturas asfálticas recicladas O processo de dosagem de misturas asfálticas recicladas a frio com ligantes asfálticos varia de acordo com o tipo de agente estabilizante utilizado, se emulsão asfáltica ou espuma de asfalto. A dosagem é desenvolvida, em ambos os casos, realizando-se: determinação da compatibilidade do material recuperado com o agente estabilizante; determinação da umidade ótima do material recuperado e do seu teor ótimo de fluidos; determinação de teor de projeto de ligante asfáltico da mistura asfáltica; confirmação de propriedades mecânicas da mistura asfáltica reciclada. As propriedades físicas do material fresado, principalmente granulometria e índice de plasticidade, definem a necessidade de incorporação de materiais granulares e seleção do agente estabilizante mais adequado. Misturas asfálticas recicladas a frio com emulsão asfáltica No caso de utilização de emulsão asfáltica em misturas asfálticas recicladas a frio, a segunda etapa da dosagem, realizada após a primeira onde é estudada a compatibilidade do material recuperado com o agente estabilizante, compreende a determinação do teor ótimo de fluidos. A compatibilidade da emulsão asfáltica e do material fresado deve ser verificada como parte do processo de dosagem, pela determinação do grau de recobrimento dos agregados. A terceira etapa da dosagem com emulsão asfáltica é a determinação do teor de projeto de asfalto residual. Para isso são adicionadas diferentes quantidades de emulsão e água a amostras de material fresado, de modo que o teor ótimo de fluidos seja mantido constante. Os métodos Marshall e outros modificados para misturas a frio são utilizados para moldar corpos de prova de mistura reciclada. O teor de projeto de ligante é definido a partir da estabilidade Marshall ou da resistência à tração por compressão diametral. 82 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

82 Misturas asfálticas recicladas a frio com espuma de asfalto No caso de espuma de asfalto os requisitos quanto à granulometria são mais restritivos. Em materiais fresados com poucos finos, a espuma de asfalto não apresentará uma boa dispersão, tendendo a formar grumos de material fino embebidos em ligante asfáltico. A segunda etapa da dosagem consiste na definição das características de espumação do CAP, pela determinação da expansão e da meia-vida desenvolvidas pelo CAP. Isso é realizado em laboratório com a produção de espuma de asfalto em equipamento apropriado. A espuma de asfalto definida para utilização deve ser aquela que apresente expansão e meia- -vida otimizadas, não havendo limites absolutos para a definição de características ideais de espuma. Os métodos Marshall e outros modificados para misturas a frio são utilizados para moldar corpos de prova da mistura reciclada. A terceira etapa da dosagem com espuma de asfalto é a determinação do teor de projeto de ligante. Tanto para a emulsão asfáltica quanto para a espuma de asfalto, o teor de projeto de ligante é definido a partir da estabilidade Marshall ou da resistência à tração por compressão diametral. Misturas asfálticas recicladas a quente Para a dosagem de MARQs cita-se o método do Asphalt Institute, que apresenta uma metodologia que segue as recomendações da dosagem Marshall convencional. Contudo, algumas etapas para a análise do ligante asfáltico existente no revestimento fresado foram acrescentadas. Pode-se citar ainda a dosagem proposta por Castro Neto (2000), que tinha como objetivo realizar a dosagem de MARQs sem a necessidade de recuperação do ligante asfáltico envelhecido. Este autor propôs um método que considera o comportamento da mistura asfáltica reciclada com diferentes valores de teor de ligante asfáltico novo por meio da avaliação dos valores de MR (módulo de resiliência) e de RT (resistência à tração por compressão diametral). O procedimento proposto por Castro Neto (2000) dispensa a extração e a caracterização do ligante asfáltico presente no material fresado. O passo inicial é a determinação do intervalo de MR e/ou de RT que a mistura asfáltica reciclada deve apresentar de acordo com a experiência do projetista. A partir desses valores adota-se, também com base na experiência, uma porcentagem de material fresado a ser reciclado. Estabelecida essa porcentagem, a composição granulométrica final desejada (agregados do fresado mais agregados novos) e selecionado o ligante asfáltico novo, confeccionam-se corpos de prova com diferentes teores de ligante asfáltico. Avaliam-se os valores de MR e de RT dos corpos de prova e verifica-se o teor de ligante asfáltico mais adequado à mistura a partir dos valores desejados dos referidos parâmetros mecânicos. Na maioria dos casos, a quantidade de ligante asfáltico novo varia de 0 a 30% da quantidade de ligante asfáltico presente no fresado. É sugerido ainda que os estudos de dosagem sejam iniciados a partir da adição do valor médio de 15% de ligante asfáltico novo. Faz-se então uma dosagem Marshall completa usando esse percentual de ligante asfáltico para definir o teor de projeto da mistura. Após a definição do teor de projeto de ligante asfáltico, moldam-se CPs com porcentagens de ligante asfáltico novo variando de 0 a 30% UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 83

83 da quantidade de ligante asfáltico do fresado, apenas no teor de projeto. Verifica-se então a variação dos parâmetros mecânicos da mistura (MR e RT) com o teor de ligante asfáltico. Determina-se o percentual de ligante novo em relação à quantidade de ligante do fresado que satisfaça os valores de MR e de RT estimados para o teor de projeto definido anteriormente. Para a definição final do teor de projeto é necessária a determinação do Vv, necessitando, portanto, do valor da massa específica máxima (teórica ou medida) da mistura asfáltica Microrrevestimento asfáltico a frio Os procedimentos de dosagem utilizados para microrrevestimentos asfálticos a frio são empíricos e envolvem análises e ensaios de laboratório complementados por observações em campo relativas às condições da obra, tais como: Inventário da superfície Observar o grau de regularidade superficial, desgaste ou deterioração, deformações, permeabilidade, trincas, fissuras etc., a fim de definir a espessura e as faixa(s) granulométrica(s) do microrrevestimento asfáltico a frio a ser projetado. Condições climáticas Observar a época do ano, a temperatura do pavimento, o risco de precipitação etc. Tráfego Identificar o tipo e a natureza do tráfego a que o microrrevestimento asfáltico a frio será submetido. As seguintes etapas fazem parte do projeto de dosagem do microrrevestimento asfáltico a frio, conforme Ceratti e Reis (2011): seleção e caracterização dos materiais; seleção da faixa granulométrica de projeto; determinação da graduação individual e da composição dos agregados; avaliação da consistência da mistura asfáltica; determinação do tempo de misturação; determinação do teor de aditivo regulador de ruptura, se previsto no projeto; determinação da coesão úmida (MCT); determinação da adesividade (WST); determinação da perda por abrasão úmida (WTAT); determinação do excesso de asfalto e adesão de areia (LWT); determinação do teor de ligante asfáltico residual de projeto. 84 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

84 3.1.3 Dosagem de revestimentos por penetração Existe um grande número de métodos (com grande dose de empirismo) para a realização da dosagem dos materiais para os TS (TSS, TSD e TST), em geral considerando-se parâmetros relacionados ao tamanho do agregado: diâmetro médio; tamanho máximo efetivo (abertura da malha da peneira na qual passa 90% dos agregados); diâmetro médio ponderado. O método mais usado no país é o método direto chamado ensaio de placa ou bandeja, que consiste em espalhar o agregado (de cada uma das camadas) sobre uma placa plana de área conhecida (50cm x 50cm) de modo a cobrir a área da placa, obtendo-se um mosaico uniforme de agregado sem superposição e sem falhas. Pode ser utilizada nesse processo uma caixa dosadora (80cm x 25cm x 4cm). Espalha-se o agregado sobre o fundo da caixa, em posição horizontal, de modo a formar um mosaico igual ao que se deseja construir na pista. Coloca-se então a caixa na posição vertical e lê-se a taxa de agregado, em l/m², na graduação indicada na tampa transparente da caixa. A mesma caixa também pode ser usada no controle do espalhamento do agregado na pista. Para a obtenção do teor de ligante asfáltico residual o método mais utilizado é do Instituto do Asfalto. A determinação deste citado teor é realizada através de equações matemáticas em função da média da menor dimensão dos agregados de cada camada (MDM), seu teor de vazios (20%), teor de ligante asfáltico nesses vazios (50% a 70%) e a sua taxa de aplicação no substrato Resumo de ensaios indicados para misturas asfálticas e tratamentos asfálticos As técnicas de dosagem diferem a depender do tipo de revestimento ou da base asfáltica concebida pelo projetista. É importante salientar que, em todo processo de dosagem, além da caracterização de ligantes asfálticos, os agregados devem ser selecionados seguindo critérios rigorosos pois estes participam em quantidade acima de 90% em massa nas misturas asfálticas, formando um esqueleto sólido responsável por uma parcela importante nas propriedades do conjunto. Nesse aspecto, recomenda-se que ensaios de adesividade ligante-agregado sejam sempre executados para que os materiais trabalhem em conjunto. Para misturas asfálticas usinadas, e mesmo para as recicladas, recomenda-se que ensaios de dano por umidade induzida sejam sempre realizados, de modo a estudar a necessidade de adição de melhoradores de adesividade quando for o caso. Aconselha-se, da mesma forma, que, em misturas asfálticas usinadas ou recicladas, sejam determinadas a resistência à tração por compressão diametral por ser um ensaio de simples execução e que pode ser empregado como parâmetro de controle tecnológico. Para que o projeto da mistura asfáltica corresponda à indicação do projetista de estruturas de pavimentos, este deve seguir uma concepção que atenda a todos os requisitos necessários, de tal forma que a dosagem dessa mistura asfáltica e suas propriedades correspondam àquilo concebido pelo projetista estrutural. Ou seja, o projeto de dosagem das misturas asfálticas e o projeto estrutural são indissociáveis. UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 85

85 As misturas asfálticas usinadas são utilizadas em camadas que influem diretamente no comportamento das estruturas de pavimentos dada sua rigidez e por serem as camadas que recebem diretamente parte expressiva das solicitações de carga dos veículos e de clima, trabalhando em geral à flexão. Para se calcular a participação das camadas asfálticas no conjunto, deve-se determinar a rigidez da mesma por ensaio de módulo de resiliência, ou de módulo dinâmico. Portanto, não basta apenas a realização da dosagem. Por trabalharem à flexão, estes são materiais que devem ser dimensionados para a fadiga, resultante da aplicação de tensões de tração repetidas que, apesar de serem em magnitude inferior à resistência à ruptura por tração, acumulam danos a cada solicitação e levam a camada à fadiga por repetição de carga. A fadiga leva a camada a apresentar trincamento, indesejável tanto por reduzir a rigidez da camada, como por permitir a entrada de água na estrutura de pavimento. O trincamento leva também a um certo desconforto ao rolamento. Recomenda-se a execução de ensaios de fadiga para aplicações que levem a numerosas repetições de carga. As camadas asfálticas devem também ser concebidas para suportar os deslocamentos permanentes devido às solicitações. O acúmulo desses deslocamentos permanentes não devem levar a afundamentos plásticos ou trilhas de roda significativos, que interfiram no comportamento do conjunto ou que causem irregularidade superficial gerando desconforto ao rolamento ou perda de dirigibilidade, ou ainda aquaplanagem por acúmulo de água nas depressões. Portanto, além da dosagem, deve-se avaliar ou determinar a propensão à deformação permanente das misturas asfálticas. Os revestimentos asfálticos podem também trabalhar predominantemente à compressão se forem relativamente delgados e assentes (e totalmente aderidos) sobre camadas de base de alto módulo (camadas cimentadas, camadas asfálticas de elevado módulo etc.). Nesses casos, além da dosagem, devem ser avaliadas sua propensão à deformação permanente ou ainda alteração de textura superficial por estarem em contato direto com os pneus dos veículos. Os tratamentos superficiais devem seguir rigorosamente o projeto de dosagem, mas por serem soluções delgadas (de pequena espessura), as propriedades mecânicas desse tipo de mistura não são determinantes e não alteram o comportamento da estrutura como um todo. Esses tratamentos trabalham predominantemente à compressão. Na Tabela 3.4 apresenta-se um resumo de procedimentos ou ensaios laboratoriais indicados para serem realizados em misturas asfálticas e tratamentos superficiais. 86 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

86 Tabela 3.4: Ensaios laboratoriais para misturas asfálticas e tratamentos superficiais para pavimentos novos ou reabilitação Ensaios laboratoriais B Baixo M Moderado Tráfego A Alto MP Muito pesado Tratamentos superficiais e microrrevestimentos asfálticos a frio Caracterização de ligantes (ver Anexo, Tabelas A8 e A9) Obrigatório Obrigatório Obrigatório Obrigatório Caracterização de agregados Obrigatório Obrigatório Obrigatório Obrigatório Dosagem Obrigatório Obrigatório Obrigatório Obrigatório Misturas asfálticas usinadas delgadas para camada de desgaste* (inferiores a 3cm) Caracterização de ligantes (ver Anexo, Tabelas A2 e A3) Obrigatório Obrigatório Obrigatório Obrigatório Caracterização de agregados Obrigatório Obrigatório Obrigatório Obrigatório Dosagem (determinação do teor de projeto de ligante asfáltico Marshall ou Superpave) Obrigatório Obrigatório Obrigatório Obrigatório Resistência à tração por compressão diametral (1) Obrigatório Obrigatório Obrigatório Obrigatório Dano por umidade induzida Obrigatório Obrigatório Obrigatório Obrigatório Ensaios laboratoriais para misturas asfálticas usinadas e recicladas a quente ou mornas Caracterização de ligantes asfálticos (ver Anexo, Tabelas A1 a A5) Obrigatório Obrigatório Obrigatório Obrigatório Caracterização de agregados Obrigatório Obrigatório Obrigatório Obrigatório Dosagem (determinação do teor de projeto de ligante asfáltico Marshall ou Superpave) Obrigatório Obrigatório Obrigatório Obrigatório Resistência à tração por compressão diametral Obrigatório Obrigatório Obrigatório Obrigatório Dano por umidade induzida Obrigatório Obrigatório Obrigatório Obrigatório Deformação permanente: ensaios de compressão axial com carga estática (creep) ou repetida com corpos de prova Marshall, ensaios de compressão axial com carga repetida (flow number) com corpos de prova produzidos no equipamento PCG, ou afundamentos com simuladores de tráfego de laboratório (2) Reco mendado Recomendado Rigidez: módulo de resiliência; módulo dinâmico ou módulo complexo (3) Recomendado Recomendado Fadiga: tração por compressão diametral, ou por flexão em viga de quatro pontos, ou flexão Reco mendado Recomendado alternada (trapezoidal), ou por tração direta (4) Altamen te recomendado Altamen te recomendado Altamen te recomendado Obrigatório: ensaio laboratorial obrigatório e mínimo para projeto de misturas asfálticas. Recomendado: ensaio importante de ser executado para um melhor conhecimento do comportamento mecânico das misturas asfálticas e para o dimensionamento estrutural. Altamente recomendado: ensaio essencial de ser executado para um melhor conhecimento do comportamento mecânico das misturas asfálticas e para dimensionamento estrutural e previsão de desempenho. (1) Parâmetro para controle de compactação. (2) Caso a resistência à deformação permanente não atenda ao requisito de projeto, deve-se alterar o projeto de dosagem. Somente após verificação de pequena propensão à deformação permanente, dá-se continuidade aos ensaios mecânicos de rigidez e de fadiga. (3) Propriedade essencial para dimensionamento estrutural de pavimentos. (4) Propriedade essencial para modelar o desempenho das camadas asfálticas e para comparação entre soluções. UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 87

87 3.2 PRODUÇÃO E EXECUÇÃO Tipos de usinas asfálticas Uma usina de asfalto é um conjunto de equipamentos mecânicos e eletrônicos interconectados de forma a permitir a produção adequada das misturas asfálticas. Estas variam em capacidade de produção e com relação aos princípios de proporcionamento dos componentes, podendo ser estacionárias ou móveis. É imprescindível que se faça o controle adequado durante todo o processo de produção, visto que a correta proporção entre os agregados e destes em relação ao ligante asfáltico é vital para a qualidade do produto final. Erros ao reproduzir a dosagem implicam descaracterização de todas as propriedades volumétricas e mecânicas previstas no projeto de determinada mistura asfáltica. Existem dois tipos básicos de usina de asfalto que são: 1 a usina de produção por batelada ou gravimétrica, conforme mostrada na Figura 3.2 (a) e (b) e princípio geral exposto na Figura 3.3, que produz quantidades unitárias de misturas asfálticas, e 2 a usina de produção contínua, conforme a Figura 3.4, cuja produção é contínua, como a própria designação classifica. Os dois tipos de usinas têm condições de produzir as misturas asfálticas correntes. Normalmente, as misturas asfálticas, mesmo com características particulares, não exigem sua produção em um tipo específico de usina. Conforme DNIT, Instrução de serviço/dg nº 10, de 2 de setembro de 2013, a recomendação preferencial é para usinas descontínuas (gravimétricas) devido ao fato de que nesse tipo de equipamento o controle da graduação dos materiais da mistura é mais eficiente. No caso de emprego de usinas contínuas a mistura agregado-ligante deverá ser efetuada em ambiente externo ao tambor de secagem, com misturador externo tipo pugmil ou rotativo. Ambas as usinas de asfalto podem ser estacionárias ou móveis. Durante a operação da usina de asfalto, os seguintes pré-requisitos devem ser atendidos: emissão de poluentes para a atmosfera máximo de 50mgN/m³ e teste realizado com 17% de O 2, com emissão máxima de 20mgN/m³; retorno mínimo de 99,9% dos finos do filtro de mangas para o misturador; para produção de misturas asfálticas com ligantes asfálticos modificados (>150 C) (Gap-graded, CPA, SMA etc.), a usina deve possuir filtro de mangas de Nomex ou ter damper de ar frio para controle da temperatura dos gases de exaustão. 88 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

88 As operações envolvidas na produção de misturas asfálticas a quente são as seguintes: estocagem e manuseio dos materiais componentes das misturas asfálticas na área da usina; proporcionamento e alimentação do agregado frio no secador; secagem e aquecimento eficiente do agregado a temperatura apropriada; controle e coleta de pó no secador; proporcionamento, alimentação e mistura do ligante asfáltico com os agregados aquecidos; estocagem, distribuição, pesagem e manuseio das misturas asfálticas produzidas. O processo de produção com usinas gravimétricas é de excelente qualidade e muito eficaz, sendo considerado o mais completo, pois se diferencia ao pesar o material (agregado virgem) seco e quente e com a granulometria classificada na própria usina. A granulometria é classificada por meio de peneiras vibratórias, normalmente com quatro decks, quatro silos quentes e um de refugo, esse último para os materiais fora da faixa de trabalho. O ligante asfáltico também é pesado na proporção estipulada pelo traço (proporção obtida na dosagem), assim como outros insumos como o fíler (cal hidratada-ch1), fibras de celulose e os finos coletados do sistema de filtragem. Além das misturas asfálticas convencionais é possível utilizar material fresado assim como utilizar CAPs modificados por polímeros ou por borracha moída de pneus e executar misturas asfálticas mornas com o uso de aditivos químicos, asfalto espuma e outros tipos de produtos ou processos. Uma característica das usinas gravimétricas é a existência de um silo de refugo para o material rejeitado no processo de peneiramento, fazendo com que a quantidade de agregado que entra não seja a mesma quantidade que sai no processo. Figura 3.2 (a) Vista de uma usina descontínua (gravimétrica) móvel. Fabricante (Fonte: Bomag Marini LA) UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 89

89 Figura 3.2 (b) Vista de uma usina descontínua (gravimétrica) Esse tipo de usina (gravimétrica) caracteriza-se por permitir que o tempo de mistura seja definido conforme o projeto, ou seja, possibilitando tempo de mistura seca e tempo de mistura úmida. Normalmente o tempo de mistura no misturador do tipo batch de duplo eixo é de 25 a 35 segundos de processamento dos agregados, insumos e ligante asfáltico, porém de acordo com os projetos de misturas asfálticas especiais pode-se chegar a 60 segundos ou mais. Neste caso, a produção efetiva do equipamento se reduz de forma proporcional ao tempo de mistura. As usinas descontínuas (gravimétricas) são mais onerosas tanto na sua aquisição inicial, como na sua manutenção, porém cabe analisar o custo versus benefício quando da utilização em projetos de massas asfálticas especiais, tais como: misturas asfálticas descontínuas (gap-graded, BBTM-BBUM, SMA), CPA etc., utilizando CAP modificado por polímeros ou por borracha moída de pneus. 90 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

90 Figura 3.3 Representação esquemática de usina descontínua (gravimétrica) O processo contínuo é realizado em usinas (Figura 3.4) que processam seus materiais em regime de fluxo uniforme e caracterizam-se por dosar os agregados virgens, na condição: frio, com umidade e com sua classificação granulométrica totalmente dependente do sistema de britagem da pedreira. Dessa forma o controle do processo é maior devido à gestão de mais variáveis como a umidade dos agregados e sua composição. A umidade dos agregados deve ser avaliada diariamente e as eventuais variações granulométricas dos agregados devem ser informadas ao sistema de controle das usinas contínuas, para que sejam realizadas as correções devidas durante a usinagem. A soma da quantidade de agregados dosados através dos silos frios, descontada a umidade, servirá para efetuar a dosagem do ligante asfáltico, também processada de forma contínua. Uma característica desse tipo de usina é a não existência de processo de peneiramento antes do seu sistema de dosagem, Assim, a responsabilidade em garantir a granulometria dos agregados proveniente da britagem é maior, sendo necessário um sistema rigoroso de amostragem granulométrica da pilha de agregados armazenados. Esse tipo de usina é aceito no mercado com sistemas de mistura externa. Cada fabricante desenvolveu sua tecnologia de forma a garantir a qualidade e a eficiência da mistura asfáltica. UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 91

91 Figura 3.4 Representação esquemática de usina asfáltica contínua Considerando as configurações de usinas apresentadas nas representações esquemáticas das Figuras 3.3 e 3.4, recomenda-se que sejam observadas as condições a seguir. 1 Silos frios de agregados Devem ser pelo menos quádruplos, para que possam ser utilizadas pelo menos quatro frações de materiais, com sistema de dosagem independente com pesagem individual se usado em usinas contínuas. A homogeneidade das frações de agregados que alimentam os silos frios é fator preponderante na qualidade das misturas asfálticas produzidas. Os silos devem ter abertura para alimentação de acordo com a largura das pás-carregadeiras mais utilizadas. Recomenda-se que essa largura seja igual ou superior a 3,0 metros. Em usinas por bateladas devem ser utilizados pelo menos variadores de frequência individuais sincronizados para possibilitar a variação da produção em função da temperatura. Em usinas contínuas, os silos dosadores devem ter volume adequado à produção da usina. Considerar a seguinte relação: (produção máxima/volume total) < 5. Quanto maior for o volume dos silos, menor deverá ser a velocidade de alimentação de agregados nos silos e menor deverá ser a possibilidade de contaminação de agregados entre silos adjacentes. Exemplo: usina com produção máxima de 100 toneladas/hora deverá ter no mínimo 20m³ de volume dos silos frios. Recomenda-se que os silos frios trabalhem cobertos, de maneira a reduzir variações de umidade dos agregados. 92 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

92 Em usinas contínuas deve haver pelo menos um vibrador no silo do agregado mais fino para escoamento desse material com umidade. Os agregados devem ser pesados individualmente por meio de célula de carga em sistema contínuo ou descontínuo; 2 Manuseio e armazenagem dos ligantes asfálticos Os ligantes asfálticos, independente do seu tipo, devem ser armazenados em tanques com dispositivos do tipo agitadores. O emprego de agitadores nos tanques, além da homogeneização promovida, reduz o custo do aquecimento necessário. Não devem ser misturados diferentes ligantes asfálticos nos tanques. Estes devem ser esvaziados previamente para receber ligantes asfálticos diferentes daqueles que continham anteriormente. Durante o manuseio e o armazenagem dos ligantes asfálticos, os seguintes pré-requisitos devem ser atendidos: o tanque de armazenamento e/ou aquecimento de ligantes devem ter termômetros internos, preferencialmente do tipo digital/eletrônico; a transferência do ligante asfáltico da carreta do distribuidor para o tanque de armazenagem da usina deve ocorrer por meio de uma bomba de engrenagem; as temperaturas de usinagem e de compactação dos ligantes devem ser estabelecidas com base na curva viscosidade versus temperatura e nunca ultrapassar 180ºC; o tanque de armazenagem da usina deve ter sistemas de aquecimento e de isolamento térmico adequadamente dimensionados (preferencialmente serpentinas com fluido térmico); os tanques de armazenagem devem possuir agitadores, com rotação igual ou superior a 100rpm, para homogeneização e uniformidade da temperatura do ligante (principalmente os modificados por polímeros e por borracha); a temperatura máxima de armazenamento deverá ser de 180ºC; se o ligante for reaquecido recomenda-se sua agitação para homogeneização da temperatura; se o período de armazenamento for superior a 5 dias, deve-se reduzir a temperatura do ligante para ºC. A dosagem do CAP pode ocorrer por bomba, com ou sem medidor de vazão de ligante, desde que esta esteja associada à pesagem dos agregados (desconsiderando a umidade dos agregados). A dosagem também pode ocorrer por pesagem estática, em usinas gravimétricas. 3 Sistema de secagem dos agregados Para que a adesividade entre agregados e o CAP seja eficiente é fundamental que a umidade dos agregados seja retirada e os mesmos estejam aquecidos para a mistura com o ligante asfáltico. A água contida na superfície e nos poros dos agregados prejudica a produção de misturas asfálticas a quente. Os agregados apresentam maior atração pela água do que pelo ligante asfáltico, rompendo, assim, a ligação adesiva existente entre eles. A umidade dos agregados é o principal limitante para produção de misturas asfál- UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 93

93 ticas. Portanto é necessário remover toda a umidade, tanto superficial quanto aquela absorvida. O sistema de secagem dos agregados também pré-homogeniza e descarrega os agregados dentro do misturador. Sua configuração deve possibilitar a coleta de agregados, para a verificação da umidade, antes da injeção do ligante asfáltico. A secagem dos agregados deve ocorrer sempre em sistema contrafluxo por priorizar a secagem dos agregados e não o seu superaquecimento. Quanto maior for o comprimento do secador, maior será o período em que os agregados ficarão trocando calor com a chama do queimador e melhor será a secagem. 4 Queimador A seleção do queimador que irá operar na usina de asfalto, deve ser de acordo com o tipo de combustível disponível no mercado local entre os adequados para uma boa usinagem, tais como GLP, GN, óleo de xisto e BPF. O controle de temperatura nos queimadores é fundamental, sendo que no caso de emprego de óleos pesados (óleo de xisto, BPF, OAC 1A etc.), os quais apresentam alta viscosidade a temperatura ambiente, deve ser prevista a utilização de retificador de temperatura com o objetivo de aquecer o combustível até atingir viscosidade adequada ao processo de atomização (aproximadamente 90SSU). 5 Misturador Existem dois tipos de misturadores externos, denominados misturador em ambiente rotativo-circulante, e pugmill de dois eixos. A seguir serão abordados esses dois tipos de misturadores. No misturador rotativo-circulante, o atrito de mistura é efetuado pela força radial entre aletas de mistura em movimento rotativo sobre a superfície estática do corpo do misturador. As aletas de mistura são dispostas de forma paralela ao seu eixo, porém, tanto os eixos radiais como o corpo do misturador são inclinados, para proporcionar o avanço da mistura em processo contínuo. Esse tipo de misturador pode ser instalado na sequência do processo de secagem de forma a proporcionar economia energética utilizando a mesma energia mecânica disponibilizada para a secagem, ou isolado deste, com energia específica para o processo de mistura. Na Figura 3.5 é apresentado um misturador desse tipo fabricado no Brasil montado na sequência do processo de secagem. Pode-se verificar, em mais detalhes, como é efetuada a mistura com o ligante asfáltico e o retorno dos finos do filtro de mangas. É possível, com dispositivos adequados, controlar a quantidade do retorno dos finos do filtro de mangas, assim como viabilizar um tempo de mistura seca supondo que seja usada cal hidratada antes da injeção do ligante. Adicionalmente, também é possível dosar a entrada 94 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

94 de material fresado para a reciclagem a quente e também injetar insumos especiais como, por exemplo, fibras de celulose. Figura 3.5 Corte em seção transversal do misturador rotativo externo ao secador (Fonte: Bomag Marini LA) Nos testes efetuados pelo fabricante desse sistema foi reportado que a temperatura na câmara de mistura na região de injeção do ligante asfáltico é mais baixa do que a temperatura dos agregados, não permitindo a ocorrência de processos que oxidam o ligante asfáltico. No caso de usinagem de massa asfáltica convencional a temperatura do ambiente dentro do misturador permanece cerca de 10% abaixo da temperatura dos agregados. Da mesma forma quando fabricadas misturas asfálticas especiais com ligantes modificados em UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 95

95 que a temperatura dos agregados alcança 175ºC, a temperatura na região de injeção do ligante asfáltico tem se situado cerca de 10% abaixo da temperatura dos agregados. Na Figura 3.6 pode ser observada a posição de um termopar para medição, durante a produção, da temperatura do ambiente na região do misturador antes da injeção do ligante asfáltico. A Figura 3.7 apresenta o processo de mistura tipo Double Coating. Figura 3.6 Posição do termopar para medição da temperatura misturador-região de injeção do CAP (Fonte: Bomag Marini LA) Figura 3.7 Processo de mistura passo 1 e passo 2 Double Coating (Fonte: Bomag Marini LA) 96 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

96 No misturador pugmill de dois eixos a ação de mistura é efetuada através de força radial e axial entre as palhetas em movimento rotativo sobre a superfície estática plana do corpo do misturador. As palhetas são dispostas com sua face inclinada e posição em forma de uma rosca transportadora para proporcionar o avanço da mistura em processo contínuo. Há possibilidade de inversão da inclinação das palhetas de mistura para proporcionar maior tempo de permanência no misturador. Esta tecnologia possibilita que a mistura entre os agregados secos e aquecidos ocorra com o cimento asfáltico em ambiente isolado, com temperatura controlada e longe de qualquer fonte de calor. Assim, a temperatura da mistura independe da temperatura dos gases de combustão, produzindo misturas asfálticas com características controladas. A Figura 3.8 (a), 3.8 (b) e 3.8 (c) apresentam o misturador de dois eixos paralelos, além dos locais onde são efetuadas a injeção do ligante asfáltico e dos finos proveniente do filtro de mangas. Figura 3.8 (a) Vista do misturador de dois eixos paralelos (Fonte: Bomag Marini LA) Figura 3.8 (b) Vista do misturador de dois eixos paralelos (Fonte: Ciber Equipamentos Rodoviários) UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 97

97 Figura 3.8 (c) Vista do misturador de dois eixos paralelos (Fonte: Ciber Equipamentos Rodoviários) Os dois tipos de misturadores utilizados nas usinas de asfalto contínuas contrafluxo atendem às exigências técnicas de qualidade e eficiência da massa asfáltica, tanto para as misturas asfálticas convencionais como para as misturas asfálticas especiais. Vale observar que a mistura asfáltica produzida deve ser homogênea e sem sinais de segregação e deve ocorrer em temperatura controlada. A manutenção interna das partes em contato com os agregados é fundamental para evitar desgaste e perda de eficiência. As pás ou aletas dos misturadores devem ser limpas periodicamente. Além disso, há determinados sistemas que também são fundamentais para a qualidade da mistura asfáltica, tais como: sistema de controle da usina para verificação e registros de dosagem dos agregados virgens, de umidade e de temperaturas dos materiais da mistura asfáltica; sistema de dosagem do ligante asfáltico com medidor de vazão para maior precisão na dosagem do ligante asfáltico; sistema de armazenamento (bombas, tanques, agitadores e tubulações) apropriadas ao tipo de ligante asfáltico utilizado (convencionais ou especiais); sistema de dosagem de fíler e dos finos recuperados do filtro de mangas. 6 Filtro de mangas O filtro de mangas foi desenvolvido para absorver os gases de exaustão sem causar danos ambientais e também possibilitar a recuperação dos finos em suspensão nos gases para reincorporação à mistura asfáltica. Comumente os coletores tipo filtro de mangas são proje- a a a a a a a a 150 C, a a Esse tipo de manga constitui o modelo mais econômico e com maior resistência ao ataque de ácidos. Para misturas asfálticas especiais com ligantes modificados por polímeros ou borracha e usinadas em temperaturas superiores a 150 C, recomenda-se a utilização de mangas de Nomex. 98 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

98 7 Depósito de estocagem de mistura Importante para a obra, pois evita paradas constantes por falta de caminhões, mas todo depósito é um gerador de segregação. Devem então ser equipados com pré-silo para desaceleração e descarga em bateladas ou ainda, se for o caso, escadas ou chapas defletoras para reduzir a velocidade de descarga e distribuir em diferentes pontos de modo a se obter um produto com uniformidade aceitável. O depósito de estocagem deve ser equipado com sensor de temperatura. A relação entre seu volume e a produção máxima nominal da usina deve maior ou igual a 0,83m³ para cada 100t/h. Essa relação mínima é necessária para que a leitura do termômetro da mistura asfáltica no silo seja confiável. A qualidade das misturas asfálticas a quente produzidas é no máximo equivalente à qualidade dos materiais que são utilizados na usina para a sua produção. Nos processos de produção de misturas asfálticas a quente nas usinas asfálticas atuais, a graduação e a qualidade dos agregados utilizados é assegurada na pedreira e na usina de britagem de origem, e não na usina de asfalto. Usinas gravimétricas têm condições de realizar apenas pequenos ajustes na graduação do agregado e usinas contínuas não possibilitam qualquer correção. As usinas asfálticas não possuem equipamentos para detectar e corrigir variações na qualidade dos agregados ou na sua graduação. Os agregados a serem utilizados na produção de misturas asfálticas devem ser estocados e manuseados de forma a evitar contaminações e minimizar degradações e segregação. O local de estocagem deve ser limpo e estável de forma a prevenir a contaminação dos mesmos. Os materiais devem ser armazenados em local com drenagem adequada, geralmente com superfície com pequena inclinação, para a prevenção de acúmulo de umidade. A estocagem em áreas cobertas é a melhor forma de prevenir a precipitação de água sobre os agregados. As áreas de estocagem devem apresentar espaço suficiente para evitar a mistura entre diferentes frações de agregados. As misturas dos agregados com emulsões asfálticas são realizadas em usinas que podem ser estacionárias ou móveis, com capacidade de produção de 30t/h a 600t/h. Essas usinas são mais simples por não terem necessidade de aquecimento nem do agregado, nem do ligante asfáltico. A Figura 3.9 apresenta um exemplo de uma usina estacionária. UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 99

99 Figura 3.9 Exemplo de usina de solos/pré-misturado a frio (Fonte: Ciber Equipamentos Rodoviários) Considerações adicionais sobre a produção de misturas asfálticas A configuração das usinas asfálticas deve ser definida para atender à obra, considerando os seguintes aspectos: tipo de mistura asfáltica a ser produzida; condições do agregado; produção necessária. Esses aspectos são comentados a seguir para situações particulares. 1 Misturas asfálticas densas com CAP modificado com polímero: nesse tipo de mistura asfáltica, a temperatura de usinagem é aumentada para em torno 170 C a 1 0 C a a a a de mangas deve utilizar mangas de Nomex a a 40 C, devem possuir damper de ar frio. Caso o ligante asfáltico utilizado seja modificado com polímero SBS em até 8%, a bomba de asfalto deve ser somente recalibrada. Nesse caso, os tanques devem também possuir agitadores mecânicos, sendo que para tanques horizontais no mínimo dois agitadores são necessários e para tanques verticais apenas um agitador centralizado pode ser utilizado. 100 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

100 2 Misturas asfálticas descontínuas ou abertas: na produção de misturas asfálticas descontínuas ou abertas são utilizados os mesmos procedimentos de uma mistura asfáltica densa, e os mesmos cuidados em ambos os casos devem ser adotados para que se tenha misturas asfálticas de qualidade adequada. Em misturas asfálticas descontínuas tipo Gap-Graded, a quantidade de finos passantes na peneira nº 200 normalmente é baixa, aumentando assim a temperatura dos gases de exaustão. Para evitar danos nos elementos filtrantes da usina, é imprescindível que a usina tenha tecnologia para controlar a temperatura dos gases de exaustão (damper de ar frio). Alternativamente a usina pode apresentar elementos filtrantes (mangas) com material Nomex, resistente a altas temperaturas. Devido à adição de fibras na mistura asfáltica do tipo SMA, recomenda-se que o tempo de mistura seja aumentado de forma tal que a fibra possa ser suficientemente dispersada na mistura. A adição da fibra deve ser realizada pela entrada de reciclado nas usinas contínuas ou diretamente nas usinas com misturador externo do tipo pug mill de duplo eixos (contínuas ou descontínuas). Caso seja usina contínua, esta deve ter dosador variável calibrado e controlado pelo software de gerenciamento do fabricante e se for usina gravimétrica deve-se usar balança auxiliar. A fibra pode ser de diversas origens, variando seu tamanho e sua densidade. 3 A mistura asfáltica do tipo SMA não deve ser armazenada a temperaturas elevadas por mais de 2 horas. Quando carregada para transporte, atenção especial deve ser dada para minimizar a segregação, por meio de procedimentos tais como lançamento na caçamba dos veículos de transporte em três cargas posicionadas, conforme mostrado na Figura Misturas asfálticas com CAP modificado por borracha moída de pneus: mesmo tratamento do asfalto modificado com polímero, mas como a viscosidade é muito superior a este, alcançando até 4.000cP, deve ser substituída a bomba de dosagem da usina e suas respectivas tubulações por modelo que atenda à demanda, visto que a capacidade de bombeamento fica restringida. Também deve-se adicionar aos tanques de ligante asfáltico horizontais sistema de bombeamento para auxiliar na agitação, não sendo necessária esta adição nos tanques verticais. 5 Misturas asfálticas mornas: em misturas asfálticas mornas, a redução de temperaturas de produção deve ser acompanhada por um equilíbrio entre a secagem adequada dos agregados e a manutenção da temperatura no filtro de mangas que deve ser alta o suficiente para evitar condensação no seu interior. Esse equilíbrio deve ser mantido também em misturas asfálticas com diferentes porcentagens de material reciclado. Outro fator importante é a completa queima do combustível empregado no queimador sob condições de temperaturas de queima mais baixas. UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 101

101 6 Um bom desempenho de uma usina asfáltica depende diretamente das condições do pátio de estocagem dos agregados. Condições inadequadas nos pátios podem gerar contaminações indesejadas e aumentos de custo, devido à presença de água na base da pilha de estoque, que é levada para os silos frios da usina. As contaminações mais comuns que ocorrem em um pátio de estocagem de agregados são aquelas que ocorrem pelo contato com argilas expansivas e com a água. Para evitar isso, o pátio deve ser bem drenado e, se possível, pavimentado. Também bastante comum é a mistura de diferentes graduações de agregados, devido a pouca distância entre as pilhas. Isso pode gerar a produção de mistura asfáltica segregada e sem homogeneidade. Pode também ser utilizado o recurso das pilhas ficarem bem distantes uma das outras e a alimentação da usina pode ocorrer por esteiras que transportem os agregados. 7 No planejamento da instalação de uma usina, deve-se considerar o fluxo de veículos no seu entorno. O pátio deve ser construído de maneira a minimizar o tráfego de caminhões e veículos nas áreas de operação da usina. Este deve ser construído com inclinações que levem as águas para fora da área industrial. Deve ser executado um sistema de drenagem para retirar rapidamente toda a água que entrar na área. 8 Os agregados devem apresentar o menor teor de umidade possível, para serem utilizados. Isso melhora a qualidade da mistura asfáltica e reduz significativamente o custo com combustíveis e aumenta a produtividade da usina. Recomenda-se que a estocagem de agregados seja realizada em áreas cobertas de forma a minimizar a possibilidade de umedecimento desses agregados. 9 A separação das pilhas de agregados é importante para evitar a contaminação, o que pode levar à produção de misturas asfálticas em desacordo com o especificado pelo projeto. Quando a praça de estocagem for pequena, é conveniente construir baias para a separação das frações de agregados. As pilhas não devem ser muito altas para evitar a segregação. 10 Na alimentação dos silos frios, os agregados devem apresentar homogeneidade tanto na granulometria como na umidade e devem apresentar um aspecto visual uniforme. Mesmo com umidade alta, esta deve estar uniformemente distribuída pois uma umidade variável leva a variações na temperatura da mistura asfáltica produzida. 11 Toda a composição granulométrica dosada na usina de asfalto deve ser consumida na mistura asfáltica produzida. Utilizar a usina de asfalto para correção granulométrica não é a forma mais econômica e ecológica de solução. 12 Existem procedimentos para controlar, reclassificar ou até rebritar que viabilizam e geram agregados de qualidade para atender à demanda da usina, tais como utilização de peneiras de alta frequência para reclassificar os finos ou equipamentos para rebritar as frações intermediárias de agregados. 102 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

102 13 A utilização de procedimento de redosagem na usina é um processo de custo elevado (pois envolve secagem e aquecimento) Porém se necessário, os sistemas disponíveis no mercado nacional podem ser empregados, retirando 100% dos finos procedentes do filtro de mangas para um silo externo onde é dosada a quantidade necessária para atender à composição do projeto. As Figuras 3.10 (a) e 3.10 (b) apresentam o sistema de redosagem de finos. Figura 3.10 (a) Sistema de redosagem de finos com silo externo (Fonte: Bomag Marine LA) Figura 3.10 (b) Sistema de redosagem de finos com silo externo (Fonte: Ciber Equipamentos Rodoviários) UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 103

103 Aditivos promotores de adesão Uma solução consagrada utilizada para reduzir ou eliminar danos causados por ação da umidade aos pavimentos e melhorar a afinidade química na interface ligante asfáltico agregado é com o emprego de cal hidratada ou de aditivos líquidos promotores de adesão (comumente conhecidos como Dopes). Comumente são utilizados promotores de adesão na forma líquida devido à simplicidade operacional no transporte, manuseio, dosagem e armazenamento. A composição ativa do aditivo líquido está baseada na síntese de amidoaminas e poliaminas graxas de alto peso molecular. A sua adição é realizada em pequenas quantidades (0,07% a 0,5% em massa em relação ao ligante) diretamente ao ligante asfáltico e estes agem modificando a natureza físico-química do ligante asfáltico. Os aditivos líquidos apresentam benefícios de curto e de longo prazo. Durante a etapa de usinagem da mistura asfáltica, o aditivo promove um melhor envolvimento e adesão dos agregados graúdos e dos finos minerais ao ligante asfáltico, devido à redução da tensão superficial do ligante asfáltico e a formação de ligações químicas entre os materiais. Ao longo da vida útil do pavimento tornam o revestimento asfáltico mais resistente à ação deletéria da água. Há três ensaios para se verificar a adesividade: NBR Adesividade expedita por fervura, NBR 12583, que utiliza a estufa a 40 C, e a NBR Dano por umidade induzida. Os aditivos promotores de adesão devem ser dosados preferencialmente no tanque de serviço da usina, nos teores determinados no ensaio de adesividade. As Figuras 3.11(a) e (b) apresentam imagens de misturas asfálticas com adesividade não satisfatória e satisfatória, respectivamente. (a) Não satisfatória (b) Satisfatória Figura 3.11 Adesividade em misturas asfálticas (Fonte: Abeda) No caso de utilização da Cal CH-I (cal calcítica) para a melhoria da adesividade ligante agregado, pode ser utilizado um sistema dosador com silo externo onde a cal pode ser adicionada diretamente aos agregados virgens. As Figuras 3.12 (a) e 3.12 (b) apresentam o sistema dosador de Cal CH-I com silo externo. 104 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

104 Figura 3.12 (a) Sistema dosador de cal CH-I com silo externo Figura 3.12 (b) Sistema dosador de cal CH-I com silo externo (Fonte: Ciber Equipamentos Rodoviários) UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 105

105 Algumas recomendações quando observadas podem minimizar danos devido à ação da água nos revestimentos asfálticos, tais como: revestimentos asfálticos de graduação contínua ou descontínua, com baixo teor de vazios, são menos suscetíveis à ação da água; assegurar que o sistema de drenagem e a compactação de todas as camadas sejam realizados de forma eficaz; usar somente agregados limpos e secos na usinagem. Agregados com pó, argila ou umidade em sua superfície devem ser evitados a fim de manter aderido o filme de ligante asfáltico em sua superfície; não usar agregados recém-britados que apresentam má adesão ao ligante asfáltico. A perda de adesão entre o ligante e os agregados é maior com agregados recém-britados em relação aos agregados estocados por uma ou duas semanas; não usar agregados altamente hidrofílicos. Por meio do ensaio para a avaliação da suscetibilidade à ação da água (ABNT NBR 15617), selecionar o melhor tipo de agregado para evitar danos por ação da umidade; quando o uso de agregados hidrofílicos for inevitável, adicionar promotores de adesão (cal hidratada ou aditivos líquidos termoestáveis) na quantidade determinada pelo projeto de dosagem de mistura asfáltica ou por meio do ensaio para a avaliação da suscetibilidade à ação da água (ABNT NBR 15617); se a cal hidratada for utilizada, ativá-la previamente com água antes da incorporação aos agregados. Se o aditivo líquido for utilizado, verificar sua resistência em altas temperaturas por meio do ensaio (ABNT NBR 15617) a partir de amostras das misturas asfálticas usinadas ou de misturas asfálticas preparadas em laboratório com ligantes asfálticos aditivados e submetidos previamente ao efeito do calor e do ar em estufa de filme rotativo (RTFOT); quanto maior for a viscosidade do ligante asfáltico, maior será a espessura da película de ligante asfáltico e a resistência do revestimento aos danos causados pela ação da água; incluir no controle tecnológico da obra a verificação periódica da resistência das misturas asfálticas usinadas com relação à ação da água (ABNT NBR 15617). Práticas adequadas de produção de misturas asfálticas a quente, tais como redução de umidade nos pátios de estocagem dos agregados e reciclados, preaquecimento dos fluidos combustíveis, ajustes dos queimadores, eliminação de vazamentos de ar nos sistemas flexíveis e escolha e operação apropriada dos filtros de manga também dizem respeito à produção de misturas asfálticas mornas. A produtividade das usinas asfálticas esta relacionada à exigência e ao cronograma da obra, devendo-se atentar aos materiais empregados, à umidade dos agregados e à altitude de instalação, fatores decisivos na produção. 106 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

106 3.2.3 Fatores que influem na execução O sucesso na execução de camadas de revestimento asfáltico depende principalmente da boa comunicação entre a equipe de pavimentação, o pessoal da usina de asfalto e os responsáveis e os contratantes da execução. A qualidade de execução está relacionada a vários aspectos do processo, desde o transporte e lançamento da mistura asfáltica até sua compactação final. Transporte e lançamento de misturas asfálticas As misturas asfálticas são levadas ao local de execução do pavimento por meio de caminhões transportadores geralmente com báscula traseira. O procedimento de carga dos caminhões transportadores na usina é importante no sentido de evitar a segregação da mistura asfáltica durante o transporte. A Figura 3.13 mostra o procedimento correto de carga da mistura asfáltica, que deve ser realizado em três pontos na caçamba e sendo o primeiro ponto próximo da dianteira do caminhão, o segundo próximo da traseira e o terceiro no meio. O número necessário de caminhões é determinado por alguns fatores tais como: a velocidade de produção da mistura asfáltica na usina; a distância de transporte; o tipo de tráfego no percurso e o tempo estimado para descarregamento. O número de caminhões necessários para manter constante o lançamento da mistura asfáltica na pista pode ser estimado considerando-se o tempo de ida e de volta dividido pelo tempo de carregamento de cada caminhão mais um. Figura 3.13 Procedimento correto de carga de caminhões na usina e descarga de caminhão com três pilhas de mistura asfáltica dentro da vibroacabadora O lançamento de uma mistura asfáltica e o início de um serviço de compactação de uma camada de revestimento asfáltico, deve ser precedido por um planejamento onde são considerados detalhes importantes no processo, como por exemplo: continuidade e sequência de operações; número de vibroacabadoras necessárias para a execução do serviço; número e tipos de rolos compactadores necessários; UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 107

107 número de caminhões transportadores necessários; a cadeia de comando para dar e receber instruções; razões para possível rejeição de mistura asfáltica; condições climáticas e de temperatura; controle de tráfego. Além da consideração desses detalhes, devem ser realizadas todas as preparações e as inspeções necessárias para garantir seu sucesso. Normalmente os seguintes itens devem ser verificados: superfície da base ou do revestimento existente apropriadamente preparada (imprimação ou pintura de ligação executadas); plano de execução do serviço; sincronia apropriada de produção da mistura asfáltica, lançamento e compactação; equipamentos em boas condições e calibrados; meios para pesagem da mistura asfáltica; planejamento de amostragem e ensaios de controle. A mistura asfáltica deve ser lançada em camada uniforme, de espessura e seção transversal definidas, pronta para a compactação. O lançamento é realizado por vibroacabadoras que sejam capazes de executar camadas de menos de 25,0mm até aproximadamente 300,0mm de espessura, em larguras ajustáveis de acordo com o serviço. As velocidades de deslocamento são reguláveis e podem atingir até 20,0m/min. As vibroacabadoras são compostas por duas unidades: a tratora e a de nivelamento. A unidade tratora compreende o motor, as transmissões e os controles, o silo de carga com laterais basculantes, as barras alimentadoras, as roscas distribuidoras e o posto de condução. A unidade tratora é apoiada sobre um par de esteiras ou sobre pneus. Esta unidade tem como funções o deslocamento da vibroacabadora e o recebimento, a condução e o lançamento uniforme da carga de mistura asfáltica à frente da unidade de nivelamento. A unidade de nivelamento é formada por uma mesa flutuante e vibratória ligada à unidade tratora por braços de nivelamento fixados através de articulações próximas à parte central do equipamento. Suas funções são nivelar e pré-compactar a mistura asfáltica sobre a superfície em que foi lançada, de acordo com especificações de geometria previamente definidas. As Figuras 3.14 e 3.15 apresentam tipos de vibroacabadoras e seus componentes e a Figura 3.16 mostra um exemplo de vibroacabadora. 108 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

108 Figura 3.14 Esquema de componentes de uma vibroacabadora de pneus (Fonte: Asphalt Institute) Figura 3.15 Esquema do fluxo de mistura asfáltica em uma vibroacabadora de esteiras (Fonte: Asphalt Institute) UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 109

109 Figura 3.16 Exemplo de vibroacabadora em operação (Fonte: Ciber Equipamentos Rodoviários). Alguns aspectos para garantir o acabamento de superfície a partir do lançamento das misturas asfálticas pelas vibroacabadoras são comentados a seguir: nunca operar a vibroacabadora com o silo com pouca carga (o nível de mistura asfáltica não deve ser inferior ao das portas de saída); estabelecer e manter uma velocidade de operação contínua da vibroacabadora; controlar a parte superior da mistura asfáltica na área das roscas distribuidoras sem-fim em ± 2,54cm; não permitir que veículos de transporte de massa asfáltica se choquem com a vibroacabadora; dar preferência à alimentação contínua de mistura asfáltica através de equipamentos de transferência de mistura asfáltica do tipo shuttle buggy; não derramar mistura asfáltica em excesso na superfície em execução (quando o carregamento do silo é realizado diretamente por veículos de transporte); praticar técnicas de parada e partida da vibroacabadora adequadas para o serviço; cuidar para que os controladores de espessura não necessitem de correções frequentes de maneira a manter as espessuras o mais constantes possível; assegurar-se de que a mesa vibratória esteja propriamente ajustada; regular a velocidade da vibroacabadora e as portas alimentadoras de maneira a manter as roscas distribuidoras sem-fim girando pelo menos 85% do tempo e movimentando-se para a frente pelo menos 75% do tempo de operação; adequada espessura de lançamento também contribui para o acabamento de superfície; 110 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

110 a espessura mínima após compactação deve ser de 3 a 4 vezes o tamanho nominal máximo do agregado ou de 2 a 2,5 vezes o diâmetro máximo do agregado. Quando a espessura da camada é menor do que o valor mencionado, ela arrasta e rompe, esfria mais rápido e geralmente dificulta a obtenção da densidade adequada e da qualidade de acabamento superficial; controles automáticos compensam mais rapidamente variações de greide e de inclinação do que controles manuais de operação da mesa vibratória; controles automáticos ajudam a eliminar a influência na mesa vibratória de movimentos verticais erráticos da unidade tratora; evitar a utilização do material que fica na lateral da acabadora (asa), esse material está constantemente frio e com material segregado. Compactação A última etapa no processo de execução é a compactação da camada asfáltica, que tem como objetivo permitir o suporte das cargas do tráfego de maneira eficiente e pelo maior período possível. Para isso a camada deve apresentar estabilidade, coesão e impermeabilidade adequadas. Na obtenção dessas características pelo processo de compactação, influem as propriedades e as características da mistura asfáltica, as condições ambientais, a espessura de lançamento da camada a executar e as características das camadas de base e de sub-base. A compactação de uma camada asfáltica de revestimento aumenta a estabilidade da mistura asfáltica, reduz seu índice de vazios, proporciona uma superfície suave e desempenada e aumenta sua vida útil. Usualmente a espessura de uma única camada de compactação não ultrapassa 75mm a 80mm. Para que a compactação possa ser executada de maneira eficiente, duas condições fundamentais devem estar presentes: existência de confinamento ao compactar e temperatura adequada da mistura asfáltica lançada. O confinamento é adequado quando a mistura asfáltica a ser compactada é contida em todas as direções de modo que ela possa ser comprimida, estruturando os agregados e reduzindo o Vv. Quando uma camada asfáltica é compactada, o confinamento a partir de baixo é obtido pela presença da camada subjacente, que deve ser estável. O confinamento na superfície é obtido pelo contato dos equipamentos de compactação durante sua execução. O confinamento lateral é interno, proveniente da mistura asfáltica circundante sendo compactada, que deve, para isso, ser resistente à fluência e ao escorregamento. Misturas asfálticas espalhadas com temperatura muito elevada tendem a fluir e deformar-se devido à maior lubrificação e à menor ligação exercida pelo ligante asfáltico excessivamente aquecido. Contrariamente, se a temperatura for muito baixa o ligante asfáltico torna-se plástico e pegajoso, dificultando a compressão da mistura asfáltica e a obtenção de um estado mais denso. Cada mistura asfáltica tem uma faixa de temperatura de com- UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 111

111 pactação própria, relacionada ao tipo de ligante asfáltico utilizado, conforme descrito no Capítulo 1. Geralmente é obtida maior eficiência na compactação quando se trabalha com temperaturas próximas ao limite superior dessa faixa. O processo de execução de uma camada asfáltica geralmente é compreendido por duas fases: a rolagem de compactação e a rolagem de acabamento. É na fase de rolagem de compactação que se alcança a densidade, a impermeabilidade e grande parte da regularidade superficial. Na rolagem de acabamento são corrigidas marcas deixadas na superfície da camada pela fase de rolagem anterior. Existem duas famílias de rolos compactadores: os estáticos e os vibratórios. A compactação obtida por meio dos rolos estáticos é devida ao seu peso próprio. Em alguns rolos compactadores esse peso pode ser aumentado pela utilização de lastros. Três são os tipos de rolos compactadores estáticos: de pneus, em tandem liso e de três rodas liso. Com o rolo de pneus obtém-se um ajuste adicional pela possibilidade de variação da pressão dos pneus. Na Figura 3.17 são mostrados exemplos de rolo de pneus e rolo tandem liso. Há vários fabricantes ou importadores no país. Figura 3.17 (a) Exemplos de rolo de pneus (Fontes: Dynapac e Ciber Equipamentos Rodoviários) Figura 3.17 (b) Exemplos de rolo tandem liso (Fontes: Caterpillar e Hamm Equipamentos Rodoviários) 112 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

112 Os rolos vibratórios são compostos por um ou dois tambores de aço com pesos giratórios. Esses pesos são os responsáveis pela vibração dos tambores e criam forças dinâmicas que, somadas ao seu peso próprio, aumentam o esforço de compactação. Na Figura 3.18 (a) é mostrado um rolo do tipo vibratório; ressalta-se que existem outros fabricantes ou importadores no país. Atualmente, há disponibilidade no mercado internacional de rolos lisos oscilatórios, com alto desempenho para densificação, como o da Figura 3.18 (b). Figura 3.18 (a) Exemplo de rolo liso vibratório com pneus na traseira Figura 3.18 (b) Exemplo de rolo liso oscilatório (Fonte: Ciber Equipamentos Rodoviários) A compactação eficiente é obtida a partir de uma correta escolha do padrão de rolagem a ser utilizado, conforme esquematizado na Figura A referida figura apresenta a sequência de rolagem (1 a 6) a partir de uma borda externa. Com isso é alcançada a uniformidade e a eficiência necessárias para se obter a densidade e a regularidade superficial de acordo com as especificações e com volume de produção adequado. Figura 3.19 Exemplo de padrão de rolagem de uma camada de mistura asfáltica UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 113

113 A escolha do padrão de rolagem adequado deve ser realizada pela execução de uma pista teste com monitoramento de densidade por meio de densímetros. Nessa pista teste devem ser definidos quatro parâmetros: número de passagens necessárias para uma cobertura da largura da faixa ou pista em execução; número de repetições necessárias para alcançar o grau de compactação; velocidade de rolagem; faixa de temperatura correta de aplicação e rolagem. Para determinar quantas passagens são necessárias para cobrir a largura da pista de uma vez, deve-se comparar a largura do rolo de compactação a ser utilizado com a largura da pista, permitindo-se uma sobreposição mínima de 150mm, conforme a Figura 3.20, até metade da largura do rolo compactador. Figura 3.20 Definição do padrão de rolagem Se existir mudança de inclinação transversal da pista no eixo longitudinal, o padrão mostrado na Figura 3.20 deverá ser modificado de forma a oferecer o mesmo número de passagens em cada tramo inclinado, conforme apresentado na Figura UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

114 Figura 3.21 Esquema de padrão de rolagem em pista com mudança de inclinação transversal no eixo longitudinal Se a camada a ser compactada é espessa e não há confinamento lateral, para evitar o escorregamento lateral da mistura asfáltica no limite da camada, deve-se ajustar as passagens de maneira que a primeira passagem seja realizada próxima dessa extremidade, mas a aproximadamente 300mm para conferir confinamento, conforme mostra a Figura Figura 3.22 Esquema de padrão de rolagem em pistas com extremidade não confinada Para se obter uma compactação eficiente é necessário que a largura da pista seja coberta pelos rolos compactadores tantas vezes quantas forem necessárias para que o grau de compactação desejado seja atingido, sem que a temperatura da mistura asfáltica alcance valores abaixo do mínimo correspondente à faixa de trabalho. Para isso é necessário que os rolos compactadores trabalhem o mais próximo possível da vibroacabadora. São vários os fatores que influem na temperatura da mistura asfáltica e determinam o tempo necessário de rolagem, conforme apresentado na Tabela 3.5. UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 115

115 Tabela 3.5: Fatores que afetam o tempo de rolagem de misturas asfálticas a quente Principais fatores que afetam o tempo de rolagem Permite mais tempo Permite menos tempo Espessura da camada em execução Espessa Delgada Temperatura da mistura asfáltica em compactação Temperatura da superfície da camada subjacente Alta Alta Baixa Baixa A rolagem de compactação é geralmente iniciada com rolos compactadores vibratórios ou rolos tandem lisos estáticos e em seguida são utilizados os rolos de pneus. O número de rolos a serem utilizados deve ser o necessário para a obtenção do grau de compactação desejado, com a mistura asfáltica mantendo sua temperatura dentro da faixa de trabalho. A rolagem de acabamento é executada com rolos tandem lisos estáticos. A velocidade de rolagem deve ser adaptada à produção desejada, levando-se em consideração a densidade necessária, acabamento da superfície e número de passadas. A velocidade normal de rolagem é de 5km/h a 7km/h. Em camadas finas e quentes sempre é possível rolar mais rápido, algumas vezes acima de 10km/h. Entretanto, misturas instáveis requerem baixas velocidades de rolagem. Em camadas espessas e misturas asfálticas rígidas, reduzir a velocidade para 3km/h a 5km/h. Na execução de camadas com misturas asfálticas com agregados de granulometria descontínua, a rolagem é realizada somente com o rolo tandem liso estático, pois é fundamental evitar a segregação durante o processo e também manter a estrutura pétrea desejada na camada compactada. Os procedimentos de compactação para as misturas mornas e/ou recicladas são similares aos já descritos para misturas a quente. As camadas asfálticas com misturas usinadas a quente deverão ficar fechadas ao tráfego, até o seu completo resfriamento. Costuma-se adotar um tempo mínimo de 6 horas para assegurar essa condição. Execução de juntas longitudinais A maneira ideal de executar uma junta longitudinal é realizar o trabalho com duas vibroacabadoras, operando a uma pequena distância uma da outra. Os rolos que operam no pano mais avançado não compactarão uma faixa de 5cm a 10cm adjacente ao pano que está sendo distribuído. Quando da compressão do segundo pano, os equipamentos tratarão de cobrir esta pequena faixa, praticamente eliminando a junta. 116 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

116 Nos casos mais frequentes em que se opera com apenas uma vibroacabadora devemse tomar alguns cuidados para a execução da junta longitudinal. A sequência de execução recomendada é: 1 aplicar com dispositivo manual uma pintura de ligação na parede da camada já distribuída e compactada, onde será formada a junta; 2 previamente à pintura, se necessário, reparar a junta eventualmente danificada pelo tráfego por meio de corte vertical com ferramentas manuais; 3 distribuir a massa na faixa, fazendo com que a vibroacabadora seja instalada de forma a permitir um leve recobrimento da nova massa em relação à camada contígua, anteriormente comprimida; 4 utilizando um rolo metálico, forçar o material superposto contra a camada recém-distribuída. O excesso de material deverá ser removido manualmente; 5 iniciar a compactação da nova faixa com rolo liso de rodas metálicas, atuando sobre a camada contígua já compactada e recobrindo a nova camada em apenas 15cm; 6 na segunda passada, o mesmo rolo deverá recobrir o novo material, na área da junta, com a metade de sua largura de trabalho; 7 prosseguir a compactação normalmente, pela parte mais baixa da seção transversal. Execução de juntas transversais As juntas transversais decorrem do término normal de uma jornada de trabalho, ou da ocorrência de problemas climáticos ou operacionais que impliquem a interrupção das atividades de pista. A seguir são apresentadas duas alternativas para execução das juntas transversais: Primeira alternativa: 1 completar a distribuição na faixa de trabalho, até se esgotar a massa contida no receptáculo da acabadora. Resultará uma porção final não uniforme, e de espessura gradualmente decrescente; 2 comprimir normalmente a faixa distribuída, utilizando a porção final com rampa de acesso para os rolos compactadores; 3 no reinício da jornada de trabalho, determinar criteriosamente a posição próxima do final da distribuição em que a camada apresenta a espessura desejada. Neste local, cortar cuidadosamente a massa, segundo um plano vertical transversal ao eixo, e com emprego de ferramentas manuais, formar a junta; 4 aplicar, com dispositivo manual, pintura de ligação na parede da junta formada. UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 117

117 Segunda alternativa: 1 distribuir normalmente a última carga da acabadora, do que resultará um final do pano não uniforme; 2 determinar o ponto onde a espessura solta da camada é a desejada, e cortar criteriosamente, com ferramentas manuais, uma faixa transversal de cerca de 30cm. As paredes devem resultar verticais; 3 preencher a faixa removida com areia; 4 compactar normalmente o pano, utilizando o material distribuído ao final como rampa de acesso para o equipamento; 5 ao reiniciar os trabalhos, remover o material remanescente ao final do pano e a areia; 6 executar a pintura de ligação. Execução de microrrevestimento asfáltico a frio (MRAF) Antes da aplicação do MRAF deverá ser realizada a limpeza prévia da superfície com vassouras mecânicas e/ou jatos de ar comprimido a fim de evitar a presença de pó ou argilas no substrato. As fissuras e trincas de baixa severidade (não ativas) e superiores a 6mm deverão ser previamente demarcadas e seladas com emulsão asfáltica com polímeros antes da execução do microrrevestimento, sendo recomendável manter a selagem de trincas abaixo do nível da superfície, não coroando a mesma. Complementarmente, qualquer selante antigo deve ser raspado e substituído antes da aplicação do MRAF. O MRAF não deve ser executado em temperaturas inferiores a 10ºC, seja do ar ou do pavimento, em dias de chuva ou caso haja previsão de temperaturas inferiores a 0ºC nas 24 horas seguintes. Há a necessidade de cuidados adicionais ao aplicar o MRAF em temperatura ambiente superior a 40ºC, situação na qual o projeto de mistura asfáltica e a execução dos trabalhos poderão ser reavaliados. Em temperatura de pista superior a 45ºC, o pavimento deve ser previamente umedecido, através da barra de aspersão de água da usina móvel, evitando a ruptura prematura da emulsão com a superfície existente. Não deverá haver água livre em frente à caixa distribuidora. O MRAF aplicado em baixas temperaturas ambiente e em dias chuvosos pode desgastar e trincar prematuramente. Se as temperaturas são excessivamente altas ou se a umidade relativa do ar se encontra muito baixa, a ruptura da emulsão poderá ocorrer prematuramente causando a retenção de água e retardando sua cura interna (falsa cura). Nesse caso, deverá ser alterada a formulação da emulsão asfáltica ou ser empregado aditivo líquido para controle do tempo de ruptura, possibilitando a aplicação adequada. O sistema misturador e de distribuição da usina móvel (Figura 3.23) deverá ser capaz de processar de forma contínua e homogênea espalhando a massa asfáltica sobre a superfície a ser revestida. A largura da caixa distribuidora deverá ser regulada de acordo com a faixa de rolamento. A taxa de aplicação do MRAF varia de acordo com as condições da superfície e a granulometria, geralmente, entre 10kg/m² a 30kg/m². 118 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

118 Recomenda-se executar a pintura de ligação somente sobre pavimentos bastante envelhecidos ou em concreto de cimento Portland com emulsão apropriada evitando-se sua diluição em obra. Caso necessário, poderá ser empregada a própria emulsão destinada ao MRAF ou de ruptura rápida, na taxa de 0,5l/m² diluída em água, na proporção de 1:3 em volume, respectivamente. A caixa distribuidora deverá ser hidráulica, com largura regulável (de 2,2m a 4,2m), contendo agitadores duplos do tipo sem-fim para promover a ida e o retorno da mistura asfáltica. Deverá ter controle de velocidade e direção para trabalho em seções de superelevação e curvas para promover uma melhor mistura asfáltica, distribuição, uniformidade da textura e do acabamento do MRAF. O lançamento da mistura asfáltica na caixa distribuidora é controlado pela quantidade de agregado que é descarregada pelo misturador. A mistura deve ser lançada na caixa distribuidora em movimento na taxa suficiente para manter o MRAF homogêneo e fluindo em toda a largura de aplicação (especialmente nas bordas). A distribuição deve se dar numa taxa de aplicação uniforme, regulada em função da altura da caixa em relação à pista e da velocidade de execução. Não é permitida a adição de água diretamente na caixa distribuidora durante o espalhamento da mistura asfáltica na pista. A taxa de aplicação do MRAF varia de acordo com as irregularidades existentes no substrato e a direção da calha de distribuição da mistura (vertedor) deve ser alternada durante toda a aplicação para o preenchimento homogêneo da caixa distribuidora. Figura 3.23 Exemplo de usina móvel para a aplicação de MRAF (Fonte: Romanelli Equipamentos Rodoviários) UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 119

119 O MRAF apresenta espessura delgada, geralmente entre 6mm e 15mm, correspondendo, por aplicação, a 1,5 vez o tamanho nominal máximo do agregado. Para espessuras superiores a 6mm de MRAF na faixa I, 8mm de MRAF na faixa II ou 15mm de MRAF na faixa III, recomenda-se sua aplicação em duas camadas. A primeira camada, denominada de regularização ou de arraste, é aplicada para o restabelecimento do perfil transversal, com a caixa distribuidora apoiada nos pontos altos da pista, preenchendo os pontos mais baixos. A segunda camada, denominada de rolamento ou texturização, visa atender aos requisitos de segurança (aderência) e conforto (acabamento). Durante os serviços, pode ocorrer acúmulo de material na caixa, resultando em ruptura prematura da emulsão, marcas de arraste atrás da caixa distribuidora ou mesmo formação de material grosseiro na pista. O operador deve remover imediatamente qualquer formação de material e manter o nível da caixa distribuidora pela metade durante a aplicação, isto é, a mistura asfáltica deverá cobrir parcialmente os agitadores sem-fim, sem respingos da emulsão para fora do equipamento. A presença de massa asfáltica aderida (ruptura prematura da emulsão) às borrachas da caixa distribuidora e da barra de acabamento ocasiona estrias ou frisos longitudinais e, portanto, sua limpeza deverá ser executada diariamente em conjunto com o misturador da usina móvel e, durante a operação, sempre que se verificar material acumulado nesses equipamentos. A velocidade de aplicação também afeta a textura do MRAF. A velocidade da usina móvel deve ser aquela que proporciona uma mistura homogênea e caixa distribuidora uniformemente carregada. Maiores velocidades tendem a resultar em superfícies onduladas (com corrugações) e pior acabamento. Como regra geral, a velocidade de aplicação deve ser a do caminhar (4km/h a 5km/h), possibilitando uma melhor uniformidade e controle visual dos serviços por parte do operador da usina móvel e de seus ajudantes. Os serviços de acabamento manuais deverão ser reduzidos ao mínimo. Caso necessário, o espalhamento manual da mistura asfáltica deverá ser executado no sentido longitudinal. A Figura 3.24 apresenta um exemplo de caixa distribuidora para aplicação do MRAF. 120 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

120 Figura 3.24 Exemplo de caixa distribuidora para aplicação de MRAF (Fonte: Romanelli Equipamentos Rodoviários) Cuidados durante a execução devem ser tomados em relação às juntas construtivas. A boa qualidade na construção e no acabamento das juntas transversal e longitudinal melhora o conforto ao rolamento da via, razão pela qual estas não devem apresentar desníveis ou saliências em relação ao MRAF aplicado. Para uma boa aparência e durabilidade, as juntas devem ser executadas quando a camada subjacente já estiver plenamente curada. A junta transversal deverá ser executada com auxílio de uma faixa de papel absorvente, lona plástica ou feltro, apoiada sobre a seção previamente executada, removendo-se o material acumulado ou em excesso para evitar possíveis falhas de acabamento. Recomenda-se que a elevação máxima da junta transversal seja fixada em 3mm. A junta longitudinal deverá ser executada sobre o eixo da pista, evitando as trilhas de roda ou a superposição excessiva sobre o MRAF previamente curado, que poderá acarretar um cume entre as faixas de rolamento. Para tanto, recomenda-se a inversão do sentido da aplicação de MRAF para um melhor controle visual do alinhamento do eixo pelo motorista da usina. A largura e a elevação da junta longitudinal devem ser, no máximo, 75mm e 6mm, respectivamente. A verificação do alinhamento do eixo e bordos é feita a trena, não excedendo a ± 5cm, nas diversas seções correspondentes às estacas da locação. A borda da caixa distribuidora da usina deve coincidir com a da faixa de rolamento. UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 121

121 Em aplicações correntes, o MRAF não é compactado. Caso seja requerido tecnicamente em áreas, tais como: estacionamentos, aeroportos e estradas de tráfego rápido e intenso, é utilizado o rolo pneumático de 10t com pressão de 80lb/in 2 em velocidade baixa (5km/h a 8km/h) para evitar o deslocamento de agregados da mistura asfáltica. A rolagem deverá ser iniciada quando a mistura asfáltica já tiver adquirido coesão suficiente para não aderir aos pneus do equipamento. O rolo pneumático exerce uma pressão sobre pequenas depressões resultando em uma melhor acomodação dos agregados, sem triturá-los. Este deve ser equipado com sistema de aspersão de água e de limpeza dos pneus. Geralmente, duas a cinco coberturas são suficientes. O emprego de rolo tandem liso estático não é recomendado, pois este fica assentado sobre as zonas mais altas em detrimento das mais baixas ( efeito ponte ). Além disso, esse equipamento deixa marcas sobre a superfície e pode triturar o agregado graúdo do MRAF. O rolo pneumático também é requerido na iminência de chuvas, temperatura ambiente em declínio e alta umidade relativa do ar visando acelerar o processo de cura do MRAF e limitar o rejeito de agregados. A abertura prematura do serviço ao tráfego, principalmente quando aplicado sob condições climáticas adversas, pode causar abrasão e cisalhamento do MRAF devido à baixa evolução da coesão da mistura. Caso haja rejeito excessivo de agregados, varrer a pista e colocar cones de sinalização para limitar a velocidade do tráfego e a projeção de pedras. Em cruzamentos e intersecções, a operação de espalhamento de pó de pedra ou areia sobre a pista, denominada de salgamento, é uma alternativa para reduzir o tempo de interdição da via. As características de segurança ou de aderência pneu-pavimento dependem da microtextura e da macrotextura do MRAF. No Brasil, em geral, recomenda-se um valor mínimo de 45 para o BPN, determinado com o pêndulo britânico. Já a macrotextura é determinada pelo ensaio de mancha de areia com valores limites entre 0,6mm e 1,2mm. Para assegurar a proporção de materiais preconizada no projeto de mistura asfáltica e o controle de qualidade, devem ser realizadas rotineiramente verificações de dosagem e de acabamento ao longo dos serviços. As especificações técnicas DNIT 035/2005-ES e ABNT NBR estabelecem a sistemática empregada na execução e no controle da qualidade desse serviço. Execução de tratamentos superficiais por penetração A execução de tratamentos superficiais por penetração é realizada por meio da combinação de um caminhão espargidor, responsável pela distribuição do ligante asfáltico, com um distribuidor de agregados. O caminhão espargidor aplica o ligante asfáltico por meio de bicos espargidores instalados em uma barra transversal. É necessária a limpeza e a regula- 122 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

122 gem dos bicos antes do início de cada operação do caminhão espargidor, pois a uniformidade e a regularidade da aplicação do ligante asfáltico são fundamentais no desempenho do revestimento executado. Atualmente o equipamento mais indicado para esse tipo de serviço é o que está mostrado na Figura 3.25, que aplica o ligante asfáltico e o agregado, em sequência, de forma homogênea e controlada, obtendo-se uma adequada uniformidade da camada executada. Para isso é necessário que o equipamento esteja devidamente ajustado para aplicar o ligante asfáltico e o agregado nas proporções definidas previamente e também calibrado adequadamente e com capacidade de operação uniforme de todos seus sistemas. (a) Equipamento multidistribuidor em operação (b) Sistemas de aplicação de ligante asfáltico e agregados em detalhe (c) Detalhe da barra espargidora de ligante asfáltico (direita) e barra distribuidora de agregados (esquerda) Figura 3.25 Exemplos de equipamento multidistribuidor para execução de tratamentos superficiais por penetração invertida (Fonte: Romanelli Equipamentos Rodoviários) UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 123

123 Normalmente os tratamentos superficiais por penetração são executados na forma invertida. Inicialmente deve ser feita uma varredura da pista (imprimada, no caso de aplicação sobre a base) para eliminar todas as partículas de pó. Em seguida é aplicado o ligante asfáltico e, imediatamente após, o agregado, ambos na quantidade indicada no projeto. A temperatura para aplicação do ligante é determinada em função da relação viscosidade- temperatura. Para CAP: 20 a 60ssF (segundos Saybolt-Furol); Emulsão asfáltica RR-2C: 100 a 400ssF Geralmente os serviços de tratamento são realizados com emulsão do tipo RR-2C que pode ser modificada ou não por polímeros elastoméricos. O serviço de TS não é recomendado quando a temperatura ambiente for inferior a 15 C, em dias de chuva e/ou neblina. Desaconselha-se o uso de emulsão de baixa viscosidade em TS por penetração (somente em capa selante). Recomenda-se ainda iniciar o TS convencional por uma aplicação de ligante asfáltico quando não há um agulhamento significativo da primeira camada de agregado. A partir de um tamanho de agregado da ordem de 25mm pode-se iniciar o tratamento por espalhamento de agregado (mesmo sem agulhamento), sem prévio banho de ligante, uma vez que o atrito entre as partículas e a própria inércia de cada uma contribuem significativamente para a estabilidade da camada. Os agregados devem obedecer as especificações de serviço quanto à granulometria, desgaste por abrasão, índice de forma, durabilidade e limpeza (material isento de pó). Em cada camada, o tamanho dos agregados deverá ser o mais uniforme possível (condição homométrica), isto é, os agregados devem tender a um só tamanho. Os agregados assim considerados são definidos pela relação: d/d onde: d (tamanho mínimo efetivo) é o tamanho em milímetros, obtido a partir da curva granulométrica e que corresponde a 15% em peso de material passante na peneira correspondente. D (tamanho máximo efetivo) é o tamanho em milímetros, obtido a partir da curva granulométrica e que corresponde a 90% em peso de material passante na peneira correspondente. A relação d/d deverá ser maior ou igual a 0,65. Nos tratamentos múltiplos, o tamanho relativo do agregado, nas várias camadas, deve ser escolhido de forma tal que o tamanho médio (D+d)/2, do agregado de cada camada, seja aproximadamente a metade do correspondente tamanho médio da camada imediatamente inferior. Estas duas condições têm o objetivo de promover um bom travamento entre as camadas, proporcionando aos tratamentos superficiais maior durabilidade e menor con- 124 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

124 sumo de materiais. A graduação dos agregados deverá ser a mais estreita possível, isto é, os agregados de cada camada do tratamento superficial deverão ser de um único tamanho. A compressão do agregado é realizada imediatamente após o seu lançamento na pista. Esta deve começar pelas bordas e progredir até o eixo, nos trechos em tangente e, nas curvas, deverá progredir sempre da borda mais baixa para a borda mais alta, sendo cada passagem do rolo recoberta, na vez subsequente de, pelo menos, metade da largura deste. O número de passadas depende das características do rolo compressor, do substrato, do agregado e do ligante. É necessária uma avaliação subjetiva, por inspeção visual, do resultado da compressão de um trecho teste para a determinação do procedimento mais adequado de execução e do número ótimo de passadas do rolo. Como a compressão num TS por penetração não é tão crítica como a compactação nas misturas asfálticas a quente, pode-se considerar que o número de passadas necessário deve ser tal que não se perceba mais o rearranjo significativo das partículas nem o sulcamento ou outra marcação pelo rolo compressor. Em agregados com baixa resistência à abrasão, faz-se necessária a limitação da compressão para evitar a quebra das partículas. O tipo de rolo a ser utilizado, bem como a ordem de rolagem, são geralmente recomendados na especificação de serviço do órgão responsável, podendo ser rolo tandem liso estático, rolo de pneu e/ou rolo conjugado. Após a compressão da camada, obtida a fixação ideal do agregado, faz-se uma varredura do material solto. No caso de um TSD, executa-se a segunda camada de maneira idêntica à primeira. Em se tratando de um TST, o mesmo procedimento é repetido mais uma vez para a execução da terceira camada. Condições de execução aplicáveis para qualquer tipo de tratamento superficial a b c d e f g O esquema de espargimento adotado deve proporcionar recobrimento triplo, em toda a largura da camada. Especial atenção deverá ser conferida as regiões anexas ao eixo e bordos, de forma a evitar, nesses locais, a falta ou excesso relativos de ligante, com devido recobrimento longitudinal na aplicação; A compressão da camada será executada no sentido longitudinal, iniciando no lado mais baixo da seção transversal e progredindo no sentido do lado mais alto; Em cada passada, o equipamento deverá recobrir, no mínimo, a metade da largura da faixa anteriormente comprimida, com os cuidados necessários para evitar deslocamentos, esmagamentos do agregado e contaminações prejudiciais; Pequenas correções de ligante e agregados poderão ser necessárias, caso sejam constatadas falhas, nas inspeções visuais, efetuadas em cada aplicação; Não deverá haver coincidência entre as juntas transversais de duas camadas sucessivas, devendo-se prever uma defasagem de, pelo menos, dois metros entre elas; Para evitar excesso de ligante na junta transversal, deverá ser colocada sobre a superfície da camada anterior, uma faixa de papel adequado, com largura mínima de 0,80 m; Deverá ser evitada a coincidência das juntas longitudinais para cada aplicação de ligante; UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 125

125 h i j A aplicação de ligante, na largura da camada, deverá ser feita como o menor número possível de passagens do equipamento espargidor; Durante a operação de espalhamento dos agregados, deverá ser evitada a aplicação em excesso, já que sua correção é mais difícil do que a adição de material faltante; A utilização de materiais asfálticos diferentes, no mesmo tanque do espargidor, só deverá ser feita após esgotamento e limpeza, a fim de evitar misturas prejudiciais ao ligante e ao próprio espargimento. Pode-se aplicar uma capa selante sobre os TS, sendo o ligante desta capa quase sempre uma emulsão asfáltica, frequentemente diluída com água. Em seguida à aplicação da emulsão, esta é coberta por agregado miúdo (areia ou pó de pedra) e realizada a compressão. Antes de aplicar o ligante, é aconselhável a passagem de vassoura de arrasto (sem contrapeso) sobre a última camada de agregado do tratamento, para melhorar a penetração da emulsão. Não deve ser permitida a passagem do tráfego sobre o TS quando da aplicação do ligante asfáltico ou do agregado. O serviço só deverá ser liberado após a compactação final, finalização de todo o processo de varrição, esfriamento do ligante (CAP e/ou emulsão asfáltica) a temperatura ambiente e quando o agregado oferecer resistência ao arrancamento. Recomenda-se que trânsito de veículos seja controlado nas 24 horas seguintes a construção, com velocidade máxima de 50 km/h. 3.3 CONTROLE TECNOLÓGICO Misturas asfálticas a quente O desempenho de misturas asfálticas a quente é assegurado pela utilização de materiais de qualidade e técnicas de execução adequadas. A vida de uma camada asfáltica e o custo de manutenção desta são bastante sensíveis a pequenas variações nas propriedades dos materiais, tais como graduação, teor de ligante asfáltico, volumetria da mistura asfáltica e compactação. Resultados de ensaios físicos são utilizados para avaliar a qualidade dos materiais e os métodos utilizados em suas dosagens. Algumas deficiências relativas à massa asfáltica podem ser facilmente identificadas através de uma inspeção visual, tais como: Massa superaquecida: é possível identificar um traço de massa superaquecida, observando-se no momento de sua chegada, se a massa estiver liberando uma fumaça azul. Diante deste sinal deve-se checar imediatamente a temperatura da massa. Se realmente estiver superaquecida, rejeitar o traço comprometido e proceder ao ajuste operacional da usina; 126 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

126 Massa muito fria: a massa apresenta uma aparência geral rígida ou o envolvimento incompleto das partículas maiores que podem indicar uma mistura com baixa temperatura; Excesso de asfalto: se a mistura fica achatada ao cair, e apresentar uma aparência brilhante, ela pode conter excesso de asfalto; Deficiência de asfalto: pode ser identificado por massa com aparência magra e granular, envolvimento inadequado dos agregados e falta do brilho negro característico; Excesso de agregado graúdo: pode ser confundida, às vezes, com misturas que possuem excesso de asfalto, pois ambas têm a mesma aparência. Procurar observar a má trabalhabilidade e a aparência grosseira da massa distribuída na pista, para uma melhor identificação; Excesso de agregado fino: apresentam aparência seca, tendendo ao marrom opaco, com aspecto similar ao de misturas com deficiências de asfalto. Sua textura é bastante distinta da textura de uma mistura adequada; Excesso de umidade: podem ser detectadas pela saída de vapor da massa, quando esta é descarregada no receptáculo da vibro acabadora. A mistura pode inclusive borbulhar. Em aparência, pode assemelhar-se a uma mistura com excesso de asfalto; Segregação: é caracterizada pela ocorrência de ninhos de agregado fino ou graúdo na massa, podendo ser necessário refugá-la, dependendo do porte do problema. Conforme o Informativo Técnico nº 5 da Abeda, os defeitos verificados durante a execução dos serviços, em geral, estão relacionados à variabilidade dos fatores: 1 Propriedades e graduação dos agregados. A Tabela 3.6 apresenta as principais causas de defeitos relacionados aos agregados, seus possíveis efeitos e controles recomendados para evitar a sua ocorrência. UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 127

127 Tabela 3.6: Defeitos relacionados aos agregados das misturas asfálticas (Fonte: Abeda) Causas Possíveis efeitos Controles Fissuras e trincas Textura superficial fechada e/ou lisa Excesso de finos Marcas da acabadora Granulometria: verificação do Segregações, ondulações e/ou fluência estudo de dosagem da mistura asfáltica Verificação da qualidade do Juntas heterogêneas material pétreo Agregados fraturados pela passagem do rolo compactador Afundamentos e trilha de rodas Equivalente de areia baixo para o agregado miúdo Agregado com alteração mineralógica (presença acentuada de argilominerais) Forma inadequada Polimento Segregações e presença de finos na superfície Baixa resistência à água e desagregação da mistura asfáltica Degradação acelerada da mistura asfáltica com fissuras e desagregação Quebra dos agregados aumentando sua superfície específica e causando insuficiência de ligante asfáltico Aumento do consumo de ligante asfáltico na mistura causando exsudações Perda da rugosidade superficial da camada asfáltica e redução da aderência pneu -pavimento Inspeção da pedreira (operação de decapagem e limpeza dos agregados) Verificação da qualidade dos agregados Verificação da qualidade dos agregados Proceder à avaliação e melhorias no sistema de britagem dos agregados Verificação da qualidade dos agregados O controle de graduação da mistura de agregados componentes de uma mistura asfáltica deve ser realizado em amostras da mistura asfáltica final produzida na usina, após extração ou ignição do ligante asfáltico. Esta é a única forma de determinação da graduação real de agregados de uma mistura asfáltica produzida em usina asfáltica e verificação do seu enquadramento em faixa de trabalho especificada. 2 Teor de ligante asfáltico Muitos métodos são usados para a determinação do teor de ligante asfáltico em misturas asfálticas a quente. O mais utilizado é o ensaio de extração de ligante que separa o ligante asfáltico e os agregados através da utilização de um solvente. Também bastante utilizado atualmente é a determinação do teor de ligante por ignição. Neste método são utilizadas temperaturas da ordem de 540ºC que queimam o ligante asfáltico presente na mistura asfáltica. 128 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

128 3 Propriedades volumétricas da mistura Propriedades volumétricas da mistura asfáltica tais como volume de vazios (Vv), vazios do agregado mineral (VAM) e relação betume vazios (RBV) são importantes indicadores das propriedades dessas misturas asfálticas. 4 Temperaturas dos materiais no momento da mistura. 5 Condições climáticas e operacionais durante a aplicação e compactação da mistura asfáltica. A Tabela 3.7 apresenta os principais defeitos relacionados à dosagem inadequada da mistura asfáltica. Tabela 3.7: Defeitos relacionados à dosagem inadequada da mistura asfáltica (Fonte: Abeda) Causas Possíveis efeitos Controles Composição granulométrica Alta porcentagem de areia natural causando afundamentos nas trilhas de roda da camada asfáltica com Curva granulométrica em forma de dosagem inadequada patamar causando segregações Revisar o estudo de dosagem de agregados Elevada quantidade de agregado graúdo em curvas granulométricas contínuas gerando segregações Dosagem incorreta do teor de ligante asfáltico Ligante asfáltico inadequado para o tipo de pavimento, clima e nível de tráfego Falta de ligante (aparência acinzentada) gerando desagregações, trincamentos prematuros e desgastes excessivos Excesso de ligante gerando ondulações, descolamentos, deformações plásticas e/ou exsudações Ligante com baixa consistência (mole) causando deformações plásticas Ligante de alta consistência (duro) utilizado em camadas asfálticas delgadas causando fissuras e trincamentos precoces Revisar o estudo de dosagem Revisar o estudo de dosagem Avaliar o emprego de ligantes asfálticos apropriados e/ou modificados A Tabela 3.8 apresenta os principais condicionantes que podem levar à produção de misturas asfálticas inadequadas. UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 129

129 Tabela 3.8: Condições inadequadas de produção de misturas asfálticas Causas Possíveis efeitos Controles Exsudações, segregações, textura superficial heterogênea, superfície irregular, desagregações, trincamentos, desgastes excessivos, deformações plásticas, descolamentos etc. Proporções inadequadas de materiais Temperaturas inadequadas Segregação Envolvimento deficiente do agregado pelo ligante asfáltico Combustão incompleta do queimador Alta temperatura desagregações, fissuras e trincamentos precoces Baixa temperatura desagregações e buracos Regular a chama do queimador da usina Desagregações, fissuras, trincamentos e buracos Desagregações e buracos Contaminação da mistura asfáltica Compactação da mistura asfáltica Verificar a calibração da usina de asfalto Aferir os indicadores de temperaturas dos materiais e da mistura Homogeneizar e cobrir os agregados para evitar a variação na sua umidade Verificar a alimentação dos agregados (contaminação dos silos da usina) Verificar a estocagem dos agregados (homogeneização e altura dos montes) Verificar o desgaste do misturador da usina Controlar o excesso de água no agregado (cobertura dos montes) Verificar a qualidade do agregado (limpeza e granulometria) Verificar a resistência ao dano por umidade induzida da mistura (adesividade) Controlar o excesso de água no agregado (cobertura dos montes) Verificar a qualidade do agregado (limpeza e granulometria) Avaliar a necessidade de uso de promotor de adesão Regular o queimador e a temperatura do combustível O objetivo da compactação de uma mistura asfáltica constituinte de uma camada de pavimento é alcançar um determinado teor de vazios e obter-se uma superfície uniforme e regular. O nível aceitável de compactação a ser alcançado é definido a partir das especificações de densidade a serem atendidas durante a construção da camada. 130 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

130 Especificações típicas de densidade apresentam comparações entre densidade in situ que é alcançada no final da compactação e uma densidade de referência. Recomenda-se a utilização da densidade máxima teórica (DMT) da mistura asfáltica como densidade de referência. A DMT da mistura asfáltica define a densidade da mistura como se esta fosse compactada numa condição de vazios de ar nulo. Utilizando o método ABNT NBR15619, a DMT da mistura asfáltica de campo é determinada e utilizada como densidade de referência. O nível de compactação de uma camada asfáltica de pavimento é determinado calculando-se a razão entre a densidade de campo e a densidade de referência, que é neste caso a DMT da mistura de campo. É recomendável que a volumetria seja calculada pela norma ABNT NBR Uma vez que a DMT representa uma mistura asfáltica sem vazios com ar, um teor de vazios de campo de 8% será sempre 92% da DMT de referência, independentemente do valor de Vv de projeto da mistura. Para a obtenção de resultados representativos, as amostras da mistura asfáltica de campo devem receber procedimentos de cura idênticos aos utilizados durante o procedimento de dosagem da mistura asfáltica em laboratório. Se as amostras de misturas asfálticas soltas não são adequadamente curadas no campo, a DMT a ser atingida será artificialmente baixa devido à menor absorção de ligante asfáltico pelo agregado (resultando em maior volume da mistura). Recomenda-se, no início dos serviços de pavimentação asfáltica, a verificação do estudo de dosagem a partir da execução de um segmento de controle ou quilômetro inicial. Nessa etapa, alguns ensaios de campo são efetuados para a comparação com os valores e as tolerâncias determinadas nas especificações do projeto da mistura asfáltica. O segmento de controle ou quilômetro inicial é necessário para identificar possíveis variações de materiais e/ou equipamentos e estabelecer diretrizes para a execução e o controle de qualidade do serviço. Também, pequenos ajustes podem ser efetuados para compatibilizar as condições ambientais e operacionais da obra com os requisitos especificados no estudo de dosagem, tais como: produção e calibração da usina de asfalto; velocidades de espalhamento da acabadora; padrão de rolagem dos equipamentos de compactação (tempo de operação, temperaturas inicial e final, número de coberturas, pressão dos pneus do rolo compactador) etc. A Tabela 3.9 apresenta condições inadequadas de aplicação de misturas asfálticas. UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 131

131 Tabela 3.9: Condições inadequadas de aplicação de misturas asfálticas Causas Possíveis efeitos Controles Alta velocidade e/ ou deslocamento com interrupções da vibroacabadora Espessuras menores do que as previstas no projeto Espessura incompatível com o diâmetro máximo do agregado da mistura Pintura asfáltica deficiente Contato brusco do caminhão na descarga da massa asfáltica na acabadora Espalhamento manual sobre a massa aplicada Junta longitudinal defeituosa Equipamentos de compactação com baixa eficiência Alta velocidade do equipamento de compactação Reversão muito rápida do equipamento de compactação Temperaturas inadequadas para compactação Superfície irregular e textura heterogênea Ondas transversais Fissuras e trincamentos Tendência a fraturar os agregados Deficiência de acabamento Deficiência de compactação Baixa taxa de aplicação e/ou baixo teor de ligante asfáltico residual descolamento devido à falta de ligação entre o substrato e a camada asfáltica Alta taxa de aplicação e/ou alto teor de ligante asfáltico residual escorregamento da camada asfáltica e/ou exsudação Irregularidades e ondas transversais Desprendimento de agregados e de finos na superfície da mistura asfáltica Deficiência na emenda trinca longitudinal Não atingimento do grau de compactação Fissuras e trincas Fissuras, trincas e ondulações Baixa temperatura não atingimento do grau de compactação Alta temperatura exsudação por excesso de compactação e/ou marcas de rolagem na superfície Verificar procedimentos operacionais Verificar procedimetos operacionais Verificar procedimentos operacionais Verificar procedimentos operacionais Verificar o teor de ligante residual da emulsão asfáltica Verificar procedimentos operacionais Verificar procedimentos operacionais Verificar procedimentos operacionais Verificar procedimentos operacionais Avaliar equipamentos de compactação Verificar procedimentos operacionais Verificar procedimentos operacionais Verificar procedimentos operacionais 132 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

132 Para o controle da qualidade e aceitação dos serviços de misturas asfálticas a quente, os seguintes procedimentos devem ser realizados periodicamente. Calibração dos equipamentos: calibração e ajustes dos equipamentos utilizados para a produção e aplicação da mistura asfáltica. Controle de qualidade dos materiais: caracterização e graduação dos agregados durante a britagem; caracterização do ligante asfáltico; amostragem dos agregados, ligante asfáltico, fíler mineral e outros aditivos (se previstos) para o estudo de dosagem. Verificação e aprovação do estudo de dosagem (segmento de controle): caracterização e graduação dos agregados; propriedades volumétricas (VAM, Vv e RBV); propriedades mecânicas (estabilidade Marshall, resistência à tração); determinação da resistência ao dano por umidade induzida. Procedimentos de controle de qualidade durante a produção da mistura asfáltica: densidade máxima teórica em amostras não compactadas; densidade aparente em corpos de prova compactados; determinação do volume de vazios (Vv); determinação da gradua ção dos agregados; determinação do teor de ligante asfáltico. Procedimentos de controle de qualidade durante a aplicação da mistura asfáltica: determinação da espessura e/ou da taxa de aplicação da camada; determinação do grau de compactação; UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 133

133 avaliação do acabamento de superfície; avaliação da temperatura da massa asfáltica; avaliação da qualidade de rolamento através da determinação do International Roughness Index (IRI) e; avaliação da aderência e resistência à derrapagem. Procedimentos de verificação e aceitação da mistura asfáltica realizados pela supervisão: teor de ligante asfáltico; graduação dos agregados; propriedades volumétricas (VAM, Vv e RBV); grau de compactação; acabamento de superfície; aderência e resistência à derrapagem; qualidade de rolamento (IRI) Microrrevestimento asfáltico a frio O controle tecnológico é um aspecto de fundamental importância para a qualidade do serviço de execução do MRAF. Controlar significa exercer uma real verificação da qualidade dos materiais utilizados no MRAF através dos procedimentos de ensaios. Para a obtenção de MRAF com qualidade deve-se observar: seleção e caracterização adequada dos materiais da mistura; usina móvel apropriada para execução de MRAF e equipamentos auxiliares em bom estado de conservação; equipes operacionais capacitadas para a execução e para o controle da qualidade dos serviços. Os ensaios de controle tecnológico referem-se à qualidade dos materiais constituintes, à quantidade de ligante asfáltico, à graduação da mistura de agregados, à uniformidade do MRAF e à sua taxa de aplicação. O número de determinações e as tolerâncias dos valores obtidos são aqueles estabelecidos na especificação de serviço adotada. O Informativo Técnico nº 6 da Abeda descreve as medidas preventivas que devem ser adotadas para que sejam evitados defeitos nos MRAF. Essas medidas são apresentadas nas Tabelas de 3.10 a UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

134 Tabela 3.10: Possíveis defeitos em MRAF devido aos agregados e as medidas preventivas (Fonte: Abeda) Causas Possíveis efeitos Controles Baixa consistência da mistura com possíveis escorrimentos da água ou Falta de finos emulsão. Mistura muito fluida Granulometria: verificação do Tempo de cura elevado estudo de dosagem Desprendimento de material graúdo Superfície mais aberta e rugosa Excesso de finos Aumento da velocidade de ruptura Granulometria: verificação do Superfície mais fechada e lisa estudo de dosagem) Segregação do fíler na mistura de agregados Qualidade inadequada dos finos Contaminação do agregado com outros agregados maiores Aparecimento de pontos de fíler na massa ou manchas claras localizadas em pontos determinados Aumento da velocidade de ruptura Diferenças de coloração na superfície (manchas ou riscos) Excessivo consumo de aditivo Má adesão ao substrato (base) Consumo excessivo de água Presença de agregados graúdos na aplicação Estrias longitudinais na massa aplicada Inspeção da umidade do fíler Verificação da dosagem de fíler, conforme o estudo de dosagem Granulometria: verificação do estudo de dosagem Verificação da qualidade do agregado miúdo através do ensaio de equivalente de areia Inspeção visual dos montes de agregados Peneiração prévia dos agregados Tabela 3.11: Possíveis defeitos em MRAF devido a falhas de aplicação e medidas preventivas (Fonte: Abeda) Causas Possíveis efeitos Controles Excesso de aditivo ou emprego de aditivo inadequado Excesso de água na mistura Falta de água na mistura Elevação ou redução do tempo de ruptura Baixa consistência da mistura (muito fluida) Migração superficial da água ou emulsão da mistura espalhada Diminuição da resistência ao desgaste Desprendimento de partículas Diferenças de coloração Superfície muito lisa e brilhosa Falta de homogeneidade da mistura (má trabalhabilidade) Má adesão ao substrato (base) Verificação da dosagem, tipo do aditivo e local de adição Verificação do estudo de dosagem Verificação do estudo de dosagem Verificação da umidade dos agregados utilizados Revisão do funcionamento do sistema de dosagem de água Verificação do estudo de dosagem Revisão do funcionamento do sistema de dosagem de água UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 135

135 Tabela 3.12: Possíveis defeitos em MRAF devido ao espalhamento da mistura e medidas preventivas (Fonte: Abeda) Causas Possíveis efeitos Controles Inadequada qualidade da borracha da caixa de espalhamento Estrias longitudinais da massa aplicada Variação na quantidade de massa aplicada na direção transversal Verificação das especificações e da qualidade da borracha Passagem da massa aplicada pelas laterais da caixa de espalhamento Formação de ondulações laterais na direção longitudinal de aplicação Verificação do estado em que se encontram as borrachas laterais da caixa espalhadora Tabela 3.13: Possíveis defeitos devido ao estado do substrato e medidas preventivas (Fonte: Abeda) Causas Possíveis efeitos Controles Material solto na superfície de aplicação Deformações superficiais do MRAF Pavimento com exsudações Pavimento sujo e/ou quente (elevação da temperatura ambiente) Pavimento polido (liso) Estrias longitudinais no espalhamento Má aderência entre substrato e MRAF Excesso de espessura Substrato irregular Afloramento de exsudações no novo MRAF Falta de aderência do MRAF ao substrato (base) Aumento da velocidade de ruptura da emulsão Aderência ao substrato (base) deficiente Proceder à limpeza do substrato Nivelamento da superfície Execução de tapa-buracos Avaliação prévia do substrato Reavaliação do estudo de dosagem Proceder à limpeza do substrato Avaliação da necessidade de umedecimento do substrato Proceder à execução da pintura de ligação 136 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

136 Tabela 3.14: Possíveis defeitos devido ao clima e medidas preventivas (Fonte: Abeda) Causas Possíveis efeitos Controles Chuva Retardamento da ruptura Perda de emulsão Arraste do MRAF pela água Diferenças de coloração Aumento do rejeito de agregados Verificação das condições meteorológicas antes de iniciar o serviço Clima quente Clima frio Ruptura muito rápida Consumo elevado de aditivo Consumo elevado de água Má adesão ao substrato (base) Aumento do tempo de ruptura da emulsão Retardamento na liberação da pista Aumento do rejeito de material pétreo Verificação do estudo de dosagem Verificação da quantidade de aditivo Verificar as condições meteorológicas antes de iniciar o serviço Avaliação da necessidade de ajustes na velocidade de ruptura Redução da jornada de aplicação e execução no período mais quente do dia Para o controle da qualidade e aceitação dos serviços de MRAF, os procedimentos a seguir devem ser periodicamente realizados. Calibração do equipamento: ajustes e dosagem dos materiais da usina móvel para a aplicação do MRAF. Verificação e aprovação do estudo de dosagem através da execução de segmento de controle: granulometria dos agregados da obra; equivalente de areia (EA) da fração fina dos agregados; tipo e qualidade do fíler mineral; tempo de mistura dos materiais; teor de emulsão na mistura. Controle de qualidade dos materiais: granulometria dos agregados durante o recebimento na obra; equivalente de areia (EA) da fração fina dos agregados durante o recebimento na obra; coleta de amostra representativa da emulsão asfáltica e do fíler mineral para análises; caracterização da emulsão asfáltica. UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 137

137 Procedimentos de controle da qualidade durante a aplicação do MRAF: graduação dos agregados; teor de ligante asfáltico; taxa de aplicação; acabamento de superfície; avaliação da aderência e resistência à derrapagem. Procedimentos de verificação e aceitação do MRAF realizados pela supervisão: taxa/espessura conforme projeto do órgão contratante; teor de ligante asfáltico; graduação dos agregados; acabamento de superfície; aderência e resistência à derrapagem. Conteúdo de ligante asfáltico: o teor de ligante asfáltico deverá ser examinado através de amostras aleatórias em cada segmento de aplicação. O método utilizado é o da extração com solvente para separar o ligante dos agregados conforme procedimentos descritos nas normas DNER ME-053 e ABNT NBR 16208/2013. graduação da mistura de agregados o controle da graduação da mistura de agregados é feito através da análise granulométrica da própria mistura de agregados proveniente de ensaio de extração com solvente. A graduação dos agregados da amostra deverá ser obtida por peneiramento da amostra lavada conforme descrito na norma DNER ME-083. O conteúdo de ligante asfáltico e a graduação dos agregados devem ser verificados e comparados com os valores de projeto. Pequenas variações podem ser ajustadas de acordo com as tolerâncias estabelecidas. Em caso de não conformidades, devem ser tomadas medidas corretivas e um novo estudo de dosagem do MRAF poderá ser requerido. 138 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

138 4 BIBLIOGRAFIA CONSULTADA AASHTO AMERICAN ASSOCIATION OF STATE HIGHWAY AND TRANSPORTATION OFFICIALS. AASHO interim guide for the structural design of flexible pavements. AASHO Committee on Design, Washington, D.C., ABEDA ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DAS EMPRESAS DISTRIBUIDORAS DE ASFAL- TOS. Manual básico de emulsões asfálticas. 2. ed. Rio de Janeiro: Abeda, Temperatura de manuseio e trabalhos com ligantes asfálticos a quente. Informativo Técnico nº Diretrizes para execução e controle de qualidade de misturas asfálticas a quente. Informativo Técnico nº Diretrizes para execução e controle de qualidade de microrrevestimento asfáltico a frio. Informativo Técnico nº ABNT ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 7208 Materiais betuminosos para emprego em pavimentação. Rio de Janeiro, AI ASPHALT INSTITUTE. Alternatives in pavement maintenance, rehabilitation and reconstruction. Asphalt Institute. Information Series nº 178 (IS-178) Mixture classification of hot-mix asphalt. Asphalt Institute. Information Series nº 187 (IS-187). UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 139

139 AIREY, G.D. Rheological properties of styrene butadiene styrene polymer modified road bitumens. Fuel, v. 82, p , ANP AGÊNCIA NACIONAL DE PETRÓLEO, GÁS E BIOCOMBUSTÍVEIS. Disponível em: ranp%202%20-% xml. Acesso em: 2 out APA. Pavement type selection. The Asphalt Pavement Alliance. IM APS, M. Classificação da aderência pneu-pavimento pelo índice combinado IFI International Friction Index para revestimentos asfálticos. Tese de doutorado. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Transpores da Escola Politécnica da USP. São Paulo, ASPHALT INSTITUTE. Asphalt Institute ES-2. Vibratory compaction of asphalt paving mixtures. 2. ed.. Asphalt Institute ES-9. Factors affecting compaction.. Asphalt Institute IS-201. Grade controls guidelines for smooth HMA pavements.. Asphalt Institute MS-22. Construction of hot mix asphalt pavements. 2. ed.. Asphalt Institute MS-4. The asphalt handbook. 7. ed The asphalt handbook. Manual series, n. 4 (MS-4), College Park, p Mix design methods for asphalt concrete and other hot-mix types. Manual series n. 2, ARRA ASPHALT RECYCLING AND RECLAIMING ASSOCIATION. Manual básico de reciclagem de materiais de pavimentação. Asphalt Recycling and Reclaiming Association. Tradução. FRESAR Tecnologia de Pavimentos Ltda., ASTM AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM E Standard practice for calculating pavement macrotexture mean profile depth. American Society of Testing and Materials. Estados Unidos, ASTM E Standard practice for calculating international friction index of a pavement surface. American Society of Testing and Materials. Estados Unidos, ASTM E274/E274M-11. Standard test method for skid resistance of paved surfaces using a full-scale tire. American Society of Testing and Materials. Estados Unidos, ASTM E Standard guide for the evaluation, calibration, and correlation of E274 friction measurement systems and equipment. American Society of Testing and Materials. Estados Unidos, UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

140 . ASTM E Standard guide for the evaluation, and calibration, continuous friction measurement equipment (CFME). American Society of Testing and Materials. Estados Unidos, ASTM E Standard test method for measuring surface frictional properties using the British pendulum tester. American Society of Testing and Materials. Estados Unidos, ASTM E Standard test method for measuring pavement macrotexture depth using a volumetric technique. American Society of Testing and Materials. Estados Unidos, BENNERT, T.; MAHER, A. Field and laboratory evaluation of a reflective crack interlayer in New Jersey. Transportation Research Record, Journal of the Transportation Research Board, n. 2084, p , BENNERT, T.; WORDEN, M.; TURO, M. Field and laboratory forensic analysis of reflective cracking on Massachusetts Interstate 495. Transportation Research Record, Journal of the Transportation Research Board, n. 2126, p , BERNUCCI, L.B.; MOTTA, L.M.G.; CERATTI, J.A.P.; SOARES, J.B. Pavimentação asfáltica: formação básica para engenheiros. Rio de Janeiro: Petrobras/Asfaltos; Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto, BLANKENSHIP, P.; IKER, N.; DRHOHLAV, J. Interlayer and design considerations to retard reflective cracking. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, n. 1896, TRB, National Research Council, Washington, D.C., p , BROSSEAUD, Y. Reciclagem de misturas asfálticas: evolução após 20 anos e a situação atual na França. In: 3. SALÃO DE INOVAÇÃO ABCR 7. CONGRESSO BRA- SILEIRO DE RODOVIAS E CONCESSÕES, Foz do Iguaçu PR, CALLAI, S.C. Estudo do ruído causado pelo tráfego de veículos em rodovias com diferentes tipos de revestimentos de pavimentos. Dissertação de Mestrado. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Transpores da Escola Politécnica da USP. São Paulo, CASTRO NETO, A.M. Proposta de projeto de dosagem de concreto betuminoso reciclado a quente. Dissertação de Mestrado, Escola Politécnica / USP Universidade de São Paulo, Departamento de Engenharia de Transportes, São Paulo SP, CASTRO, P.B. Avaliação de agregados da Região Metropolitana de Fortaleza para aplicação em microrrevestimento asfáltico a frio. Monografia. Universidade Federal do Ceará. Fortaleza, UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 141

141 CEMPRE COMPROMISSO EMPRESARIAL PARA RECICLAGEM Brasil, Disponível em: Acessado em: 14 fev CERATTI, J.A.P.; REIS, R.M.M. Manual de dosagem de concreto asfáltico. Instituto Pavimentar. Petrobras, Abeda e Aneor, Manual de microrevestimento asfáltico a frio. Instituto Pavimentar. Petrobras, Abeda e Aneor, CHAVES, J.M.C.; CASTRO, F.; MOREIRA, M.; ALBA, V.; MARCANDALI, A. Operação de usinas de asfalto com qualidade. Paulista Infraestrutura Ltda., CONAMA CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE nº 307 Estabelece diretrizes, critérios e procedimentos para a gestão dos resíduos da construção civil CORTÉ, J.F. Use of modified bituminous binders, special bitumens and bitumens additives in pavement applications Permanent International Association of Road Congresses103 (PIARC). Technical Committee on Flexible Roads Italy, DEINFRA-SC-ES-P-11/14. Tratamento Superficial - Minuta. DERT-ES-P 20/00. Microrrevestimento asfáltico a frio. Especificações gerais para serviços e obras rodoviárias. Pavimentação, DNIT DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. DNIT 155/2010-ME. Material asfáltico determinação da penetração método de ensaio. Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes. Rio de Janeiro, DNIT 006/2003 PRO. Avaliação objetiva da superfície de pavimentos flexíveis e semirrígidos procedimento. Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes, Brasil.. DNIT 007/2003 PRO. Levantamento para avaliação da condição de superfície de subtrecho homogêneo de rodovias de pavimentos flexíveis e semirrígidos para gerência de pavimentos e estudos e projetos procedimento. Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes, Brasil.. DNIT 008/2003 PRO. Levantamento visual contínuo para avaliação da superfície de pavimentos flexíveis e semirrígidos procedimento. Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes, Brasil.. DNIT 035/2005-ES. Pavimentos flexíveis microrrevestimento asfáltico a frio com emulsão modificada por polímero. Especificação de serviço. Rio de Janeiro, UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

142 . DNIT 112/2009-ES. Pavimentos flexíveis concreto asfáltico com asfalto borracha, via úmida, do tipo terminal blending especificação de serviço. Rio de Janeiro, DNIT. Manual de pavimentação. Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes. IPR Publicação 719. Ministério dos Transportes. Brasília, 2006a.. DNIT. Manual de restauração de pavimentos asfálticos. Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes. IPR Publicação 720. Ministério dos Transportes. Brasília, 2006b. EAPA EUROPEAN ASPHALT PAVEMENT ASSOCIATION. Asphalt in figure Disponível em: pdf. Acessado em: 16 jan. 2013, FERREIRA, P.N. Estudo da utilização de revestimentos asfálticos delgados a quente para pavimentos tipo BBTM no Brasil. 200f. Tese (Doutorado). Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo, FRAENTZIS, P. Development of crumb rubber reinforced bituminous binder under laboratory conditions. Journal of Materials Science, v. 38, p FRANCO, F.A.C.P. Método de dimensionamento mecanístico-empírico de pavimentos asfálticos Sispav. Tese de Doutoramento, Universidade Federal do Rio de Janeiro, COPPE, Rio de Janeiro, RJ, GARCÍA-MORALES, M.; PARTAL, P.; NAVARRO, F.J.; MARTÍNEZ-BOZA, F.J.; GALLE- GOS, C. Process rheokinetics and crostructure of recycled EVA/LDPE modified bitumen. Rheol Acta, v. 45, p ; HIGHWAY RESEARCH BOARD. The AASHO road test. Special Rep. n. 61A-E, National Academy of Science, National Research Council, Washington, D.C, IMPERPAV PROJETOS E CONSULTORIA. Estudo comparativo: CAP e CAP sua utilização em revestimentos asfálticos. Relatório Técnico. Editora ABCR, INSTITUTO PAVIMENTAR. Curso de aperfeiçoamento em operação de usina de asfalto. Petrobras, Abeda e Aneor Curso de aperfeiçoamento em operação de usina de microrrevestimento asfáltico a frio. Petrobras, Abeda e Aneor ISACSSON, U.; LU, X. Modification of road bitumens with thermoplastic polymers. Polymer Testing, v. 20, p , UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 143

143 ISO :1997. Characterization of pavement texture by use of surface profiles part 1: determination of mean profile depth. ISSA INTERNATIONAL SLURRY SURFACING ASSOCIATION. ISSA A-143. Recommended performance guideline for micro surfacing. Annapolis, MD. Estados Unidos, JAHROMI, S.G.; KHODAII, A. Construction and Building Materials, n. 23, p , JIN, H.; GAO, Z.; ZHANG, Y.; SUN, K.; FAN, Y. Improved properties of polystyrene- -modified asphalts through dynamic vulcanization. Polymer Testing, v. 21, p , LCPC. Manual LPC de ayuda en la formulación de mezclas bituminosas em caliente. Coord: Jean-Luc Delorme, Chantal de la Roche, Louisette Wendling. Laboratoire Central de Ponts et Chaussées. Paris, LEITE, L.F.M. Estudos de preparo e caracterização de asfaltos modificados por polímeros. Tese de Doutorado Instituto de Macromoléculas Professora Eloísa Mano Universidade Federal do Rio de Janeiro, LIMA, A.T. Caracterização mecânica de misturas asfálticas recicladas a quente. Dissertação de Mestrado, Petran/UFC Universidade Federal do Ceará, Departamento de Engenharia de Transportes, Fortaleza, CE, LOGARAJ, S.; ALMEIDA, A. Surface-active bitumen additive for warm mix asphalt with adhesion promoting properties. Akzo Nobel Surface Chemistry LLC Paper. USA, LOIOLA, P.R.R. Estudo de agregados e ligantes alternativos para emprego em tratamentos superficiais de rodovias. Dissertação, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, MAKOWSKI, L.; BISCHOFF, D.L.; BLANKENSHIP, P., SOBCZAK, D.; HAULTER, F. Wisconsin experiences with reflective crack relief projects. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, n. 1905, p , MELO, A.L. Tratamentos superficiais. Universidade Federal de Pernambuco. Centro de Tecnologia. Instituto de Pesquisas Rodoviárias. Recife, MMA MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE. Reciclagem Brasil, Disponível em: Acessado em: 14 fev MORALES, M.G.; PARTAL, P.; NAVARRO, F.J.; BOZA, F.M.; GALLEGOS, C.; GONZÁ- LEZ, N.; GONZÁLEZ, O.; MUÑOZ, M.E. Fuel, v. 83, p ; UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

144 MORILHA, A.J.; Estudo sobre a ação de modificadores no envelhecimento nos ligantes asfálticos e nas propriedades mecânicas e de fadigas das misturas asfálticas. Tese de Mestrado, Universidade Federal de Santa Catarina, NAPA NATIONAL ASPHALT PAVEMENT ASSICIATION. NAPA. HMA pavement mix type selection guide. National Asphalt Pavement Association. FHWA. Information Series 128. Washington, NAPA. Design, construction and maintenance of open-graded asphalt friction courses. National Asphalt Pavement Association IS NAPA. Rollers operations for quality. National Asphalt Pavement Association IS-121, NAPA. Pavers operations for quality. National Asphalt Pavement Association IS NAPA. Warm-mix asphalt: contractors experiences. National Asphalt Pavement Association IS NAPA. Best practices for emulsion tack coats. National Asphalt Pavement Association QIP NAPA. Designing and constructing SMA mixtures state-of-the-practice. National Asphalt Pavement Association QIS NAPA. Warm-mix asphalt: best practices. National Asphalt Pavement Association QIS NAPA. Rolling and compaction of hot mix asphalt pavement. National Asphalt Pavement Association TAS-15. NCHRP. A manual for design of hot-mix asphalt with commentary. National Cooperative Highway Research Program. Transportation Research Board. NCHRP Report 673. Washington, NOGAMI, J.S.; VILLIBOR, D.F. Pavimentação de baixo custo com solos lateríticos. 213 p. São Paulo: Editora Villibor, PEREIRA, S.L.O. Avaliação dos tratamentos superficiais simples, duplo e triplo de rodovias através do emprego de diferentes agregados da Região Metropolitana de Fortaleza. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Transportes) Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, PINTO, S. Tratamento superficial betuminoso. Instituto Militar de Engenharia IME/ RJ, POLACCO, G.; STASTNA, J.; BIONDI, J.; ZANZOTTO, L. Relation between polymer architecture and non linear viscoelastic behavior of modified asphalts. Current Opinion in Colloid in Interface Science, v. 11, p ; UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO 145

145 PROAS. Vademécum de pavimentación. Coord. Felix Edmundo Pérez Jimenez. Madrid: Productos Asfalticos SA., REIS, R.M.M. Investigação de campo e laboratório sobre revestimento asfáltico ultra delgado f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) Programa de Pós- Graduação em Engenharia Civil, UFRGS, Porto Alegre. SANTO, N.R.E.; REIS, R.M.M. Microrrevestimento asfáltico a frio. Uma inovação tecnológica para tratamentos de superfície SHIMAZAKI, M.K.; TAKAHASHI, M.; KASAHARA, A. Development of high performance asphalt for prevention of reflective cracking. Compendium of Papers from the First International Conference on Pavement Preservation, Chapter 4: Paper 71, pp , SHRP STRATEGIC HIGHWAY RESEARCH PROGRAM A-410. Superior performing asphalt pavements (Superpave): The Product of SHRP Asphalt Research Program. National Research Council. Washington, DC, SILVA, I.S. Contribuição ao estudo do envelhecimento de ligantes asfálticos. Influência da adição de polímeros e comportamento frente à radiação UV. Tese (Doutorado em Engenharia de Minas, Metalúrgica e de Materiais); Escola de Engenharia UFRGS; Porto Alegre, STRUFALDI, E.G.B.; BERNUCCI, L.L.B.; APS, M.; VITTORINO, F.; SOUZA, D.R. Traffic noise reduction using porous asphalt course as an overlay of a Portland cement concrete pavement in Sao Paulo, Brazil. In: 39th International Congress and Exposition on Noise Control Engineering., 2010, Lisboa. Noise and sustentability, SHELL BITUMEN. The Shell Bitumen handbook. 5. ed. Shell Bitumen, VIEIRA, T. Asphalt pavement surface analysis and its effects on the tire pavement friction and on noise generation. Dissertação de Mestrado. Programa de Pós- -Graduação em Engenharia de Transportes da Escola Politécnica da USP. São Paulo, VILLELA, A.R.A. Estudo de camada de base asfáltica de módulo elevado para restauração de rodovias de tráfego muito pesado. Tese de Doutorado, Poli/USP, UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

146 CERATTI, BERNUCCI & SOARES UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO

147 ANEXO UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO Jorge Augusto Pereira Ceratti Liedi Bariani Bernucci Jorge Barbosa Soares

148 APOIO ABEDA Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos Copyright 2015 Jorge Augusto Pereira Ceratti, Liedi Bariani Bernucci e Jorge Barbosa Soares PROJETO GRÁFICO E DIAGRAMAÇÃO Trama Criações de Arte REVISÃO DE TEXTO Mariflor Rocha IMPRESSÃO GRUPO SMART PRINTER

149 ANEXO UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO Jorge Augusto Pereira Ceratti Liedi Bariani Bernucci Jorge Barbosa Soares

150 Tabela A1: Especificações dos cimentos asfálticos de petróleo (CAP) classificação por penetração. Resolução n o 19 de 11 de julho de 2005 da ANP Regulamento Técnico ANP n o 03/2005 Características Unid. CAP 30/45 CAP 50/70 Penetração (100g, 5s, 25ºC) 0,1mm 30 a a 70 Limites CAP 85/ a 100 CAP 150/ a 200 Ponto de amolecimento, mín. ºC Viscosidade Saybolt Furol a 135ºC, mín. a 150ºC, mín. a 177ºC Ou Viscosidade Brookfield s cp Métodos ABNT ASTM NBR 6576 D 5 NBR 6560 D 36 NBR E 102 NBR D 4402 a 135ºC, SP 21, 20rpm, mín. a 150ºC, SP 21, mín. a 177ºC, SP 21 Índice de Suscetibilidade Térmica (IST) (1) (-1,5) a (+0,7) (-1,5) a (+0,7) (-1,5) a (+0,7) (-1,5) a (+0,7) Ponto de fulgor, mín. ºC Solubilidade em tricloroetileno, mín. % massa 99,5 99,5 99,5 99,5 Ductilidade a 25ºC, mín. cm Efeito do calor e do ar (RTFOT) a 163ºC, 5min D 2872 Variação em massa, máx. (2) % massa 0,5 0,5 0,5 0,5 Ductilidade a 25ºC, mín. cm Aumento do ponto de amolecimento, máx. ºC Penetração retida, mín. (3) % NBR D 92 NBR D NBR 6293 D 113 NBR 6293 D 113 NBR 6560 D 36 NBR 6576 D 5 (1) O índice de suscetibilidade térmica é obtido a partir da seguinte equação: IST = [ (500) (log PEN) + (20) (TºC) 1951 ] / [120 (50) (log PEN) + (TºC) ] onde: (TºC) = Ponto de amolecimento PEN = penetração a 25 C, 100g, 5s. (2) A variação em massa, em porcentagem, é definida como: M= (M inicial M final)/ M inicial x 100 onde: M inicial massa antes do ensaio RTFOT; M final massa após o ensaio RTFOT (3) A penetração retida é definida como: PEN retida = (PEN final / PEN inicial) x 100 onde: PEN inicial penetração antes do ensaio RTFOT; PEN final penetração após o ensaio RTFOT 4 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO ANEXO

151 Tabela A2: Especificações dos cimentos asfálticos de petróleo modificados por polímeros elastoméricos. Resolução nº 32 de 21 de setembro de 2010 da ANP Regulamento Técnico ANP nº 04/2010 Grau (ponto de amolecimento, mín./recuperação elástica, mín.) 55/75-E 60/85-E 65/90-E Ensaios na amostra virgem: Métodos Limite de especificação Penetração 25 C, 5s, 100g, dmm NBR Ponto de amolecimento mín., C NBR Viscosidade Brookfield a 135 C, spindle 21, 20 rpm, máx., cp NBR Viscosidade Brookfield a 150 C, spindle 21, 50 rpm, máx., cp NBR Viscosidade Brookfield a 175 C, spindle 21, 100 rpm, máx., cp NBR Ensaio de separação de fase, máx., C NBR Recuperação elástica a 25 C, 20cm, mín., % NBR Ensaios no resíduo do RTFOT Variação de massa, máx., % ASTM D Variação do PA, C, máx. NBR a +7-5 a +7-5 a +7 Porcentagem de penetração original, mín. NBR Porcentagem de recuperação elástica original a 25 C, mín. NBR UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO ANEXO 5

152 Tabela A3: Especificações dos cimentos asfálticos de petróleo modificados por borracha moída de pneus, tipo terminal blend. Resolução nº 39 de 24 de dezembro de 2008 da ANP Regulamento Técnico ANP nº 05/2008 Características Métodos AB8 AB22 Penetração 25 C, 5s, 100g, dmm NBR Ponto de amolecimento mín., C NBR Viscosidade Brookfield a 175 C, spindle 3, NBR rpm, máx., cp Ponto de fulgor, mín., C NBR Recuperação elástica no ductilômetro 25 C, NBR cm, mín., % Recuperação elástica no torciômetro 25 C, 30cm, mín., % NLT 329* Ensaios no resíduo do RTFOT Variação de massa, máx., % NBR ,0 1,0 Variação do PA, C, máx. NBR Porcentagem de penetração original, NBR mín. Porcentagem de recuperação elástica original a 25 C, mín. NBR * Ensaio não especificado pela ANP, mas presente em normas de DERs. Tabela A4: Proposta IBP/ABNT de especificação do asfalto de baixa penetração Ensaio Norma Especificação Penetração (100g, 5s, 25 C), 0,1mm NBR Ponto de amolecimento, C NBR mínimo Viscosidade Brookfield, 135 C spindle 21, cp NBR Viscosidade Brookfield, 150 C spindle 21, cp NBR mínimo Viscosidade Brookfield, 177 C spindle 21, cp NBR mínimo Ponto de fulgor, C NBR mínimo Densidade relativa, 20/4 C ASTM D 70 ANOTAR Aquecimento a 177 C X 215 Não espuma 6 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO ANEXO

153 Tabela A5: Especificação particular do CAP-TLA 30/45 Características Método Unidade Especificação CAP-TLA 30/45 Mínimo Máximo Penetração (100g, 5s, 25 C) NBR-6576 dmm Ponto de amolecimento, mínimo NBR-6560 C 52 Viscosidade 135 C 500 Viscosidade 150 C NBR cp 200 Viscosidade 175 C 80 Ponto de fulgor, mínimo NBR C 230 Variação em massa, RTFOT NBR % 1,0 Aumento do PA, RTFOT NBR-6560 C 8 Penetração retida, RTFOT NBR-6576 % 50 Tabela A6: Especificações para asfaltos diluídos de petróleo (ADPs) com tempo de cura rápida. Resolução nº 30 de 9 de outubro de 2007 da ANP Regulamento Técnico ANP nº 02/2007 Características Métodos Tipos de CR ABNT ASTM CR-70 CR-250 No ADP Água, %volume, máx. NBR D 95 0,2 0,2 Viscosidade cinemática, cst, 60 C NBR D Viscosidade Saybolt-Furol, s 50 C C Ponto de fulgor (V.A. Tag), mín. NBR 5765 D Destilação até 360 C, % volume total destilado, mín. 190 C C NBR D C C Resíduo, 360 C, % volume mín No resíduo da destilação Viscosidade, 60 C (2) NBR 5847 D Betume, % massa, mín. (2) NBR D ,0 99,0 Ductilidade, 25 C, cm, mín. (1) (2) NBR 6293 D (1) Se a ductilidade obtida a 25 C for menor do que 100cm, o ADP estará especificado se a ductilidade a 15,5 C for maior do que 100cm. (2) Ensaios realizados no resíduo da destilação. UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO ANEXO 7

154 Tabela A7: Especificações para asfaltos diluídos de petróleo (ADP) com tempo de cura média. Resolução nº 30 de 9 de outubro de 2007 da ANP Regulamento Técnico ANP nº 02/2007 Características Métodos Tipos de CM ABNT ASTM CM-30 CM-70 No ADP Água, % volume, máx. NBR D 95 0,2 0,2 Viscosidade cinemática, cst, 60 C NBR D Viscosidade Saybolt-Furol, s 25 C C Ponto de fulgor, (V.A. Tag), C mín. NBR 5765 D Destilação até 360 C, % volume total destilado, mín. 225 C NBR D C C Resíduo, 360 C, % volume mín No resíduo da destilação Viscosidade, 60 C (2) NBR 5847 D Betume, % massa, mín. (2) NBR D ,0 99,0 Ductilidade, 25 C, cm, mín. (1) (2) NBR 6293 D (1) Se a ductilidade obtida a 25 C for menor do que 100cm, o asfalto diluído estará especificado se a ductilidade a 15,5 C for maior do que 100cm. (2) Ensaios realizados no resíduo da destilação. 8 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO ANEXO

155 Tabela A8: Especificações das emulsões asfálticas para pavimentação. Resolução nº 36 de 13 de novembro de 2012 da ANP Regulamento Técnico ANP nº 06/2012 Característica Unid. Ruptura rápida Limite Método (1) Ruptura média Ruptura lenta RR-1C RR-2C RM-1C RM-2C RL-1C LA-1C LAN EAI LARC Ensaio para a emulsão Ruptura controlada ABNT NBR Viscosidade Saybolt-Furol a 25ºC, máx. s D244 Viscosidade Saybolt-Furol a 50ºC s 100 a 20 a 100 a D244 Sedimentação, máx. % m/m D6930 Peneiração (0,84mm), máx. % m/m 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0, D6933 Resistência à água (cobertura), mín. % D244 (2) Adesividade em agregado miúdo, mín. % (3) Carga da partícula positiva positiva positiva positiva positiva positiva neutra positiva 6567 D244 ph, máx. 6,5 6,5 8 6, Destilação Solvente destilado % v/v 0 a 12 0 a 12 0 a D244 Resíduo seco, mín. % m/m D6934 Desemulsibilidade Mín. % m/m ASTM 6569 D6936 Máx Mistura com filer silício % máx. 2,0 1,2 a 2,0 mín. 2, D244 Mistura com cimento % máx. 2,0 máx. 2,0 mín. 2, D244 Ensaio para o resíduo da emulsão obtido pela NBR Penetração a 25ºC (100g e 5s) mm 4,0 a 15,0 4,0 a 15,0 4,0 a 15,0 4,0 a 15,0 4,0 a 15,0 4,0 a 15,0 4,0 a 15,0 4,0 a 25,0 4,0 a 15, D5 Teor de betume, mín. % D2042 Ductilidade a 25ºC, mín. cm D113 (1) A equivalência das normas NBR, ASTM e ISSA é parcial, sendo que, preferencialmente, os ensaios devem ser realizados pelas normas NBR. (2) Se não houver envio de amostra ou informação da natureza do agregado pelo consumidor final, o distribuidor deverá indicar a natureza do agregado usado no ensaio no certificado da qualidade. (3) Para o ensaio da adesividade em agregado miúdo, a norma equivalente à NBR é a ISSA TB-114. UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO ANEXO 9

156 Tabela A9: Especificações das emulsões asfálticas catiônicas modificadas por polímeros elastoméricos. Resolução nº 36 de 13 de novembro de 2012 da ANP Regulamento Técnico ANP nº 06/2012 Característica Unid. Ruptura rápida Limite Método (1) Ruptura média Ruptura controlada Ruptura lenta RR1C-E RR2C-E RM1C-E RC1C-E RL1C-E Ensaio para a emulsão ABNT NBR ASTM Viscosidade Saybolt-Furol, a 50ºC s 70 máx máx. 70 máx D244 Sedimentação, máx. % massa D6930 Peneiração 0,84mm, máx. % 0, D6933 massa Resistência à água, mín. de cobertura (2) 6300 D % Agregado seco Agregado úmido Carga da partícula positiva 6567 D244 ph, máx. 6,5 6, D244 Destilação solvente destilado a 360ºC % volume a D244 % Resíduo seco, mín D6934 massa Desemulsibilidade % Mín D6936 massa Máx. 50 Ensaio para o resíduo da emulsão obtido pela ABNT NBR Penetração a 25ºC (100g e 5s) Ponto de amolecimento, mín. Viscosidade Brookfield a 135ºC, SP21, 20 rpm, mín. Recuperação elástica a 25ºC, 20cm, mín. 0,1 mm D5 ºC D36 cp D4402 % D6084 (1) A equivalência das normas NBR e ASTM é parcial, sendo que, preferencialmente, os ensaios devem ser realizados pelas normas NBR. (2) Se não houver envio de amostra ou informação da natureza do agregado pelo consumidor final, o distribuidor deverá indicar a natureza do agregado usado no ensaio no certificado da qualidade. 10 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO ANEXO

157 Tabela A10: Faixas granulométricas e requisitos para misturas do tipo concreto asfáltico (DNIT - 031/2004-ES) Peneiras Porcentagem em massa, passando Série ASTM Abertura (mm) A B C Tolerância 2 50, ½ 38, ±7% 1 25, ±7% ¾ 19, ±7% ½ 12, ±7% 3/8 9, ±7% n o 4 4, ±5% n o 10 2, ±5% n o 40 0, ±5% n o 80 0, ±3% n o 200 0, ±2% Teor de ligante asfáltico (%) 4,0 7,0 4,5 7,5 4,5 9,0 ±0,3 Tipo de camada de revestimento asfáltico Camada de ligação Camada de ligação ou rolamento Camada de rolamento Tabela A11: Características e propriedades para misturas do tipo concreto asfáltico Características Método de ensaio Camada de rolamento Camada de ligação Porcentagem de vazios, % ABNT NBR Relação betume/vazios, % ABNT NBR Estabilidade mínima, kgf (75 golpes) DNER-ME Resistência mínima à tração por compressão diametral estática a 25ºC, MPa ABNT NBR ,65 0,65 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO ANEXO 11

158 Tabela A12: Faixas granulométricas para misturas asfálticas descontínuas utilizadas no país Peneiras Abertura (mm) Caltrans Faixa B Porcentagem em massa, passando Caltrans Faixa D DNIT 112/2009-ES mínimo máximo mínimo máximo mínimo máximo 1 25, /4 19, /8 15, /2 12, /8 9, n o 4 4, n o 8 2, n o 10 2, n o 30 0, n o 40 0, n o 50 0, n o 80 0, n o 100 0, n o 200 0, Tabela A13: Características e propriedades de misturas asfálticas descontínuas Características Método de Caltrans Faixas B e D DNIT 112/2009-ES ensaio mínimo máximo mínimo máximo Porcentagem de vazios, % ABNT NBR Relação betume/vazios ABNT NBR Estabilidade DNER-ME 043 8,5kN 700kgf Resistência à tração por compressão diametral estática a 25ºC, MPa ABNT NBR ,7MPa 0,5MPa Fluência, mm DNER-ME UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO ANEXO

159 Tabela A14: Faixas granulométricas para misturas asfálticas tipo SMA segundo ET-DE-P00/031 do DER-SP Peneira de Designação malha quadrada I II III IV Tolerâncias ASTM mm % em massa, passando 3/4 19, /2 12, ±7% 3/8 9, ±7% 5/16 7, ±5% n o 4 4, ±5% n o 10 2, ±5% n o 200 0, ±2% Espessura (cm) 3,5-5,0 3,0-4,0 2,5-3,5 1,5-2,5 Tabela A15: Características e propriedades da mistura asfáltica do tipo SMA segundo ET-DE-P00/031 do DER-SP Características Designação Tolerâncias % de vazios totais 4 Vazios do agregado mineral VAM (%) 17 Vazios na mistura de agregados compactada VCA MIX (%) VCA (1) DRC Porcentagem de fibras de celulose 0,3 a 1,5 Escorrimento na temperatura de usinagem, máximo, % Resistência à tração por compressão diametral estática a 25ºC, mínima, MPa (1) Vazios da fração graúda do agregado compactado. ASTM D 6390 ou AASHTO T 305 ou ensaio de Schellenberg 0,3 NBR ,6 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO ANEXO 13

160 Tabela A16: Faixas granulométricas e requisitos de dosagem de misturas asfálticas do tipo CPA (DNER ES 386/99) Peneiras Porcentagem em massa, passando (faixas) Tolerâncias ABNT da Abertura I II III IV V faixa de (mm) projeto ¾ 19,0 100 ½ 12, ±7% 3/8 9, ±7% n o 4 4, ±5% n o 10 2, ±5% n o 40 0, ±5% n o 80 0, ±3% n o 200 0, ±2% CAP por polímero, % 4,0 6,0 ±0,3 Espessura da camada acabada (cm) 3,0 4,0 Volume de vazios, % Ensaio Cântabro, % máx. 25 Resistência à tração por compressão diametral, a 25 C, MPa, mín. 0,55 Tabela A17: Faixas granulométricas e características de dosagem recomendadas pelo DNIT para misturas do tipo AAUQ com CAP convencional (DNIT-032/ ES) Designação da faixa A B Tamanho nominal 4,75mm 2,0mm Peneiras Série ASTM Abertura (mm) Porcentagem em massa, passando Tolerâncias da faixa de projeto 3/8 9,5 100 n o 4 4, ±5% n o 10 2, ±4% n o 40 0, ±4% n o 80 0, ±3% n o 200 0, ±2% Emprego Revestimento Revestimento Teor de CAP, % sobre o total da mistura 6,0 a 12,0 7,0 a 12,0 ±0,3 Volume de vazios, % 3,0 a 8,0 Relação betume/vazios, % 65 a 82 Estabilidade, kn, mín. 30 Fluência, mm 2,0 a 4,0 14 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO ANEXO

161 Tabela A18: Faixas granulométricas e características de dosagem recomendadas pelo DNIT para misturas do tipo AAUQ com CAP modificado por polímero (DNER-ES 387/99) Peneiras Porcentagem em massa, passando Série ASTM Tolerâncias Abertura A B C da faixa de (mm) projeto n o 4 4, n o 10 2, ±5% n o 40 0, ±5% n o 80 0, ±3% n o 200 0, ±2% Teor de ligante asfáltico, % 5,0 a 8,0 5,0 a 8,5 5,0 a 9,0 ±0,3 Volume de vazios, % 3,0 a 8,0 Relação betume/vazios, % 65 a 82 Estabilidade, kn, mín. 25 Fluência, mm 2,4 a 4,5 Tabela A19: Granulometrias e percentuais de ligante betuminoso para misturas do tipo PMF, e respectivas tolerâncias (DNER - ES 317/97) Peneiras Porcentagem em massa mínima, passando Pol. mm A B C D Tolerâncias da faixa de projeto 1 25, ±7% 3/4 19, ±7% 1/2 12, ±7% 3/8 9, ±7% n o 4 4, ±5% n o 10 2, ±5% n o 200 0, ±2% Betume solúvel no CS 2 % 4,6 4,6 4,6 4,6 ±2 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO ANEXO 15

162 Tabela A20: Faixas granulométricas e requisitos para misturas asfálticas recicladas com ligantes asfálticos Peneiras Porcentagem em massa, passando Série ASTM Abertura (mm) A B C Tolerância 2 50, ½ 38, ±7% 1 25, ±7% 3/4 19, ±7% 1/2 12, ±7% 3/8 9, ±7% n o 4 4, ±5% n o 10 2, ±5% n o 40 0, ±5% n o 80 0, ±3% n o 200 0, ±2% Teor de ligante asfáltico (%) 4,0-7,0 4,5-7,5 4,5-9,0 ±0,3 Tipo de camada de revestimento asfáltico Camada de ligação Camada de ligação ou rolamento Camada de rolamento Tabela A21: Faixas granulométricas e características de mistura do tipo lama asfáltica recomendadas pelo DNIT (DNER-ES 314/97) Peneiras Porcentagem total em massa, passando Tolerâncias ABNT Abertura da faixa de Faixa I Faixa II Faixa III Faixa IV (mm) projeto 3/8 9, n o 4 4, ±5% n o 8 2, ±5% n o 16 1, ±5% n o 30 0, ±5% n o 50 0, ±4% n o 100 0, ±3% n o 200 0, ±2% Mistura seca, kg/m² Espessura, mm % em relação à massa da mistura seca Água Ligante asfáltico residual 8,0-13,0 10,0-16,0 7,5-13,5 6,5-12,0 16 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO ANEXO

163 Tabela A22: Faixas granulométricas e características para MRAF (DNIT-MRAF 035/2005-ES) ABNT Composição granulométrica da mistura de agregados Peneiras Porcentagem em massa, passando Tolerância Abertura da curva Faixa I Faixa II Faixa III (mm) de projeto 1/2 12, /8 9, ±5% n o 4 4, ±5% n o 8 2, ±5% n o 16 1, ±5% n o 30 0, ±5% n o 50 0, ±5% n o 100 0, ±3% n o 200 0, ±2% Asfalto residual Fíler Polímero % em peso do agregado % em peso do agregado % em peso do asfalto residual 7,5-13,5 6,5-12,0 5,5-7,5 ±0,3 0,3 0,3 0,3 3 mín. 3 mín. 3 mín. Taxa de aplicação kg/m Espessura mm Utilização Áreas urbanas e aeroportos Rodovias de tráfego pesado e trilhas de roda Regularização e rodovias de tráfego pesado UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO ANEXO 17

164 Tabela A23: Requisitos para projeto de dosagem de MRAF (ISSA A ) Métodos Ensaios Unidade Valores específicos Mínimo Máximo NBR NBR NBR Coesão úmida, 30 min Coesão úmida, 30 min Excesso de asfalto pelo LWT kg.cm 12,0 kg.cm 20,0 g/cm 2 538,0 NBR Adesividade % 90,0 NBR NBR Perda por abrasão úmida WTAT Tempo de mistura, 25±1 o C g/m 2 538,0 s 120,0 Tabela A24: Exemplo de faixas granulométricas para tratamento superficial duplo (DNER-ES 309/97) Granulometria dos agregados Peneiras Porcentagem em massa, passando Tolerância da Pol. mm A B C faixa 1ª camada 1ª ou 2ª camada 2ª camada de projeto 1 25,4 100 ±7,0% 3/4 19, ±7,0% 1/2 12, ±7,0% 3/8 9, ±7,0% n o 4 4, ±5,0% n o 10 2, ±5,0% n o 200 0, ±2,0% 18 UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO ANEXO

165 Tabela A25: Exemplo de faixas granulométricas para tratamento superficial duplo (DEINFRA-SC-ES-P-11/14 - Minuta) Pol. Peneiras mm A 1ª camada Duplo A % passando em peso B 2ª camada C 1ª camada Duplo B D 2ª camada 1 25, /4 19, /2 12, /8 9, /4 6, n o 4 4, n o 10 2,0 0-5 n o 40 0,42 n o 200 0, UTILIZAÇÃO DE LIGANTES ASFÁLTICOS EM SERVIÇOS DE PAVIMENTAÇÃO ANEXO 19

166